JPS58110617A - Metal heat treatment - Google Patents

Metal heat treatment

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JPS58110617A
JPS58110617A JP16208982A JP16208982A JPS58110617A JP S58110617 A JPS58110617 A JP S58110617A JP 16208982 A JP16208982 A JP 16208982A JP 16208982 A JP16208982 A JP 16208982A JP S58110617 A JPS58110617 A JP S58110617A
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furnace
heat treatment
gas
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outlet
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属の熱処理方法(関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a metal heat treatment method.

焼鈍、球状化、焼結、プレーシング、可鍛化、及び焼入
れのような金属の熱処理は普通、炉の中を還元性または
非酸化性雰囲気和して行うのが望ましい。熱処理はパッ
チまたは連続的忙行うことができる。連続熱処理炉は通
常端部が開いている。
Heat treatments of metals, such as annealing, spheroidizing, sintering, placing, malleable, and hardening, are usually preferably carried out in a reducing or non-oxidizing atmosphere in a furnace. Heat treatment can be performed in patches or continuously. Continuous heat treatment furnaces are usually open ended.

それら炉は、熱処理すべき金属または加工物の入口、熱
処理区域、冷却区域、及び加工物の出口を備える。加工
物は炉の中を成る速度で送られていき、熱処理区域にお
いて所要の処理温度まで加熱され、次いで冷却区域にお
いて、外気に触れたとき酸化されない温度にまで冷却さ
れる。所要の雰囲気は通常、例えば、発熱または吸熱ガ
ス発生器、あるいはアンモニアクラッカによって作られ
る。
These furnaces include an inlet for the metal or workpiece to be heat treated, a heat treatment zone, a cooling zone, and a workpiece outlet. The workpiece is passed through the furnace at a certain speed, heated in a heat treatment zone to the desired treatment temperature, and then cooled in a cooling zone to a temperature at which it will not oxidize when exposed to ambient air. The required atmosphere is usually created, for example, by an exothermic or endothermic gas generator or an ammonia cracker.

その雰囲気は熱処理区域へ供給され、そして膨張し、炉
内のガススペース内忙充満する。雰囲気は特に発炎性で
あるから、普通、炉の入口と出口の両方で燃焼させなけ
ればならない。従って炉の内部に2つの方向の流れがで
き、ガスは熱処理区域からそれら両方向へ発散する。
The atmosphere is supplied to the heat treatment zone and expands to fill the gas space within the furnace. Since the atmosphere is particularly flammable, combustion must normally occur at both the inlet and the outlet of the furnace. There are therefore two directions of flow inside the furnace, and gas emanates from the heat treatment area in both directions.

ガスは炉内に正圧力を維持するに充分な流率で供給しな
ければならない。さもないと炉の入口または出口から空
気が炉内に流入し、炉内忙酸化条件ができる危険性があ
る。従って熱処理区域内に所要な還元または非酸化条件
を作るに理論的に必要な過多な流率で供給を行うことが
実際的に行われているのである。
The gas must be supplied at a flow rate sufficient to maintain a positive pressure within the furnace. Otherwise, there is a risk that air will flow into the furnace from the inlet or outlet of the furnace, creating a hot oxidation condition inside the furnace. It is therefore practical to feed at a flow rate in excess of what is theoretically necessary to create the required reducing or non-oxidizing conditions within the heat treatment zone.

本発明の目的は、そのような従来実施されている方法の
欠点を改良する熱処理方法を提供すること忙ある。
It is an object of the present invention to provide a heat treatment method that improves the drawbacks of such conventionally practiced methods.

本発明によれば、逐次的に設けられる入口、熱処理区域
、冷却区域、及び出口を備える連続炉内で金属を熱処理
する方法忙おいて、該入口と出口とを通して空気が該炉
内へ進入するのを実質的に防止すること、非反応ガス及
び還元ガスを咳炉内の所定個所忙導入すること、実質的
に該炉全体を非酸化または還元条件にし、そして必要で
あれば、該熱処理区域と冷却区域とに異なる組成の雰囲
気を作るため該炉内にガス流を作ること、及び該入口か
ら出口まで皺炉内に咳金属を通すことの諸段階を備える
方法が提供される。
According to the invention, a method for heat treating metal in a continuous furnace comprising a sequentially provided inlet, heat treatment zone, cooling zone and outlet, wherein air enters the furnace through the inlet and the outlet. introducing non-reacting gases and reducing gases at predetermined locations within the furnace, subjecting substantially the entire furnace to non-oxidizing or reducing conditions, and, if necessary, controlling the heat treatment area. A method is provided comprising the steps of creating a gas flow within the furnace to create an atmosphere of different composition in the furnace and the cooling zone, and passing cough metal through the furnace from the inlet to the outlet.

ここでいう「非反応ガス」とは、雰囲気の他の成分及び
熱処理される加工物または金属に対して反応しないガス
をいう。非反応ガスとしては一般的に窒素が使われるが
、場合によって、窒素が熱処理される金属に対し何等か
の有害な作用をもっときには、アルゴンを使用するのが
よい。
The term "non-reactive gas" as used herein refers to a gas that does not react with other components of the atmosphere and with the workpiece or metal being heat treated. Nitrogen is generally used as the non-reactive gas, but in some cases, argon may be used if nitrogen has any deleterious effect on the metal being heat treated.

またここでいう「金属の熱処理」とは、焼鈍(球状化を
含む)、焼結(例えば、非金属粉末を含む粉末の)、ゾ
レージング、焼入れ、及び可鍛化を含む。本発明の方法
は特に焼鈍と焼結に適している。
Furthermore, the term "heat treatment of metals" as used herein includes annealing (including spheroidization), sintering (for example, of powders including non-metallic powders), solaging, hardening, and malleable. The method of the invention is particularly suitable for annealing and sintering.

本発明の方法は、水平連続炉(加工物が全体的に水平方
向に送られる炉)と、垂直炉(加工物が垂直方向に送ら
れる炉)との両方に適している。
The method of the invention is suitable both for horizontal continuous furnaces (furnaces in which the workpiece is fed entirely horizontally) and for vertical furnaces (furnaces in which the workpiece is fed in a vertical direction).

水平連続炉の実例としては、連続ストリップワイヤ炉、
メツシュベルト炉、ロー2床炉、及びゾッシャ炉がある
Examples of horizontal continuous furnaces include continuous strip wire furnaces,
There are Metschwerd furnaces, low two-bed furnaces, and Zoscher furnaces.

典型的には非反応ガスと還元ガスとは水平炉の熱処理区
域内へ直接導入される。あるいはまたそれらガスは熱処
理区域内近い冷却区域の1つまたはそれ以上の個所へ、
あるいは更に熱処理区域から離れた個所、またはその両
方の個所へ導入され、そこで還元ガスの実質的な部分が
熱処理区域内へ流れるよう圧される。普通、非反応ガス
と還元ガスとは外気温度で炉内に導入されるが、熱処理
区域は実施される熱処理の種類忙応じて1100℃もの
温gKなるので、熱処理区域内ではガスの実質的な膨張
が生じる。従ってガスはその熱処理区域から炉の入口の
方向と冷却区域の方向との両方向へ流れるようKなる。
Typically, non-reacting gases and reducing gases are introduced directly into the heat treatment zone of the horizontal furnace. Alternatively, the gases are directed to one or more cooling zones near the heat treatment zone;
Alternatively, it may be introduced at a location further away from the heat treatment zone, or both, where a substantial portion of the reducing gas is pressurized to flow into the heat treatment zone. Normally, non-reacting gases and reducing gases are introduced into the furnace at ambient temperature, but since the heat treatment zone can reach temperatures as high as 1100°C (gK) depending on the type of heat treatment being carried out, a substantial amount of the gas in the heat treatment zone is Expansion occurs. The gas is therefore forced to flow from the heat treatment zone both in the direction of the furnace inlet and in the direction of the cooling zone.

水平炉の場合、熱処理区域から流出するガスの量は、そ
の区域の一方の端部においての方が他方の端部における
より実質的に多くなることが好適である。また炉の両端
部から離れるガスが非発炎性であるのが望ましいが、発
炎ガスは炉の一方の端部近くでのみ燃焼し尽される。普
通、そのガスが燃焼し尽される方の端部は炉の入口であ
り、熱処理区域から冷却区域へのガスの流れは阻止され
る。冷却区域から炉出口を通って流出するガス流を阻止
するため、そのガス流を物理的に妨害する装置を炉の冷
却区域内に備えることができる。好適虻は、熱処理区域
から冷却区域へのガスの流れを一層阻止するため、熱処
理区域の方向の水平方向速度成分をもった非反応ガスが
、冷却区域の1つまたはそれ以上の個所に供給される。
In the case of a horizontal furnace, it is preferred that the amount of gas exiting the heat treatment zone is substantially greater at one end of the zone than at the other end. It is also desirable that the gas leaving both ends of the furnace be non-flaming, but the flaming gas is only burned out near one end of the furnace. Typically, the end where the gas is burnt out is the inlet of the furnace, and the flow of gas from the heat treatment zone to the cooling zone is blocked. Devices may be provided in the cooling zone of the furnace to physically obstruct the flow of gas from the cooling zone through the furnace outlet. In order to further inhibit the flow of gas from the heat treatment zone to the cooling zone, a non-reacting gas having a horizontal velocity component in the direction of the heat treatment zone is supplied to one or more points in the cooling zone. Ru.

これによって、熱処理区域から、この区域の反対側の冷
却区域の部分へ流入するガスの量を相当に減らすことが
でき、従って熱処理区域への非反応ガスの全供給量を少
なくすることができる。
This makes it possible to considerably reduce the amount of gas flowing from the heat treatment zone into the part of the cooling zone opposite this zone, and thus to reduce the total amount of non-reactive gas supplied to the heat treatment zone.

それら装置によって、炉の出口に達する還元ガスの量を
実質的に少なくできるので、一般的に炉の出口でガスを
燃焼する必要がなくなる。従って、空気が炉内へ流入す
るのを防ぐため、出口またはこれの近くに在る煙道等は
緘封するのが望まれる。
These devices substantially reduce the amount of reducing gas that reaches the furnace outlet and generally eliminate the need to combust the gas at the furnace outlet. Therefore, in order to prevent air from flowing into the furnace, it is desirable to seal the flue, etc. at or near the outlet.

空気が水平炉の出口から炉内へ進入するのを防止または
実質的に制限するような、その出口を通るガスの正の流
れを作るため、非反応ガスをその出口の方向の速度成分
を以って、出口またはこれの近傍の1つまたはそれ以上
の個所から水平炉内へ導入することが望ましい。典型的
には、そのような非反応ガスはまた、炉の出口から出て
いく雰囲気の非反応ガスの割合な少なくする既述のよう
な機能を果す。好適には、炉の出口からの空気の進入の
阻止を助けるため、処理される金属が炉から出ていくの
を妨げることなく炉内へのガスの流人を阻止する流れ規
制装置が備えられる。典型的には、冷却区域からのガス
の流出を物理的に妨害する該装置はまた、ガスが出口か
ら炉内へ流入するのを防ぐ働きをする。流れ規制装置の
適当なものは、複数個の全体的忙垂直に垂下する繊維ま
たはフィラメントを備える1つまたはそれ以上のカーテ
ンで構成されるものである。それら繊維またはフィラメ
ントは、動かされないときには、出口またはこれの近傍
の炉の実質的に全断面積を閉鎖するが、炉内を通ってい
く金属゛にはその下端部が何方へ動かされてその金属を
通過させる。このような流れ規制装置と、これの個所ま
たは近傍忙設けられる炉内への非反応ガスの導入装置と
の組合せは一般的忙、出口から炉内への空気の進入を実
質的に防止するのに%に効果的である。
To create a positive flow of gas through the outlet of a horizontal furnace that prevents or substantially restricts air from entering the furnace from the outlet, the non-reacting gases have a velocity component in the direction of the outlet. It is therefore desirable to introduce the material into the horizontal furnace from one or more points at or near the outlet. Typically, such non-reactive gas also serves the function described above to reduce the proportion of non-reactive gas in the atmosphere exiting the furnace outlet. Preferably, to help prevent the ingress of air from the furnace outlet, a flow restriction device is provided to prevent the flow of gas into the furnace without preventing the metal being processed from exiting the furnace. . Typically, the device that physically obstructs the exit of gas from the cooling zone also serves to prevent gas from entering the furnace through the outlet. A suitable flow restriction device is one comprised of one or more curtains comprising a plurality of generally vertically depending fibers or filaments. When these fibers or filaments are not moved, they close off substantially the entire cross-sectional area of the furnace at or near the exit, but the metal passing through the furnace cannot be moved in any direction with its lower end. pass. The combination of such a flow restriction device and a device for introducing non-reactive gas into the furnace located at or near the flow restriction device is generally used to substantially prevent air from entering the furnace through the outlet. % effective.

本発明の方法の好適な実施例において、炉出口に近い冷
却区域の部分に、窒素その他の非反応ガスが導入される
少なくとも1つの室を画成する離間した仕切り及び/ま
たはカーテンないしは同様なものが備えられる。それら
仕切りは、処理される金属が数案を通過できるような構
成にされる。
In a preferred embodiment of the method of the invention, spaced partitions and/or curtains or the like define at least one chamber into which nitrogen or other non-reacting gases are introduced in the part of the cooling zone close to the furnace outlet. will be provided. The partitions are configured to allow the metal being processed to pass through several passages.

そのような技術は熱処理炉においてガスの全消費量を少
なくするために一般的に応用されよう。
Such techniques would be commonly applied in heat treatment furnaces to reduce the overall consumption of gas.

例えば焼結において、焼結(または熱処理)区域と炉入
口との間に予熱区域を備えることは知られている。洞清
材等は予熱区域で酸化される。従って、その入口を通っ
て限られた量の空気が入りこみ酸化雰囲気を作るのは許
容される従って本発明はまた、逐次的に設けられる入口
、熱処理区域、冷却区域、及び出口を備え、また少なく
とも一方の端部またはこれの近傍に、処理される金属を
通すことのできる少なくとも1つの室を画成する離間し
た仕切りとカーテン(または同様なもの)の両方または
一方を備える連続炉内で金属を熱処理する方法において
、熱処理のための適当な雰囲気を作るため該熱処理区域
内に適当な1つまたは複数のガスを導入すること、該炉
の外側から空気が数案を通って数案と該熱処理区域との
間の炉部分の中へ進入するのを実質的忙防止するため数
案に非反応ガス?供給すること、及び該入口から出口ま
で該炉内忙金属を通すことの諸段階を備える方法を提供
する。
For example, in sintering, it is known to provide a preheating zone between the sintering (or heat treatment) zone and the furnace inlet. The excavated wood etc. is oxidized in the preheating area. Accordingly, it is permissible for a limited amount of air to enter through the inlet to create an oxidizing atmosphere.The invention therefore also comprises an inlet, a heat treatment zone, a cooling zone, and an outlet provided sequentially, and at least Metals are processed in a continuous furnace with spaced partitions and/or curtains (or the like) defining at or near one end at least one chamber through which the metal to be processed passes. A method of heat treating, including introducing one or more suitable gases into the heat treatment area to create a suitable atmosphere for the heat treatment, and air from outside the furnace passing through the heat treatment areas and the heat treatment. In order to substantially prevent non-reactive gases from entering the furnace section between the zones? A method is provided that includes the steps of feeding and passing busy metal through the furnace from the inlet to the outlet.

非反応ガスは好適には該室内忙直接導入される。Non-reactive gases are preferably introduced directly into the chamber.

その室への非反応ガスの導入率及びガス流に対する仕切
りの物理的妨害は、好適には下記の条件が成立するよう
なものとされる。
The rate of introduction of non-reactive gas into the chamber and the physical obstruction of the partition to the gas flow are preferably such that the following conditions hold.

Pc > Pu及びPu ) Pa ここで、Pcは、該室内の圧力、 Puは、数案の近傍及び数案と熱処理区域との間の区域
の炉雰囲気の圧力、 P&は、雰囲気圧力、 である。
Pc > Pu and Pu ) Pa Here, Pc is the pressure in the chamber, Pu is the pressure of the furnace atmosphere in the vicinity of the several plans and the area between the several plans and the heat treatment area, and P& is the atmospheric pressure. .

より好適には、水平炉忙は少なくとも2つの室2511
m見られ、そして下記のようにされる。
More preferably, the horizontal furnace has at least two chambers 2511.
m is looked at and done as follows.

Pc > Pu > Pt > Pa ここで、Pcは、熱処理区域に最も近い室内の圧力、 PuとPgはtIJK同じ、そして、 Ptは熱処理区域内の圧力、 である。Pc > Pu > Pt > Pa Here, Pc is the pressure in the room closest to the heat treatment area, Pu and Pg have the same tIJK, and Pt is the pressure in the heat treatment zone; It is.

室が炉の出口端部近くの冷却区域内にあり、そしてその
室内の圧力が雰囲気圧力より大きい場合には、炉出口か
ら炉の冷却区域へ進入する空気は少なくなる。室内の圧
力が冷却区域の残余部及び熱処理区域内の圧力より大き
い場合には、非発炎ガス混合物が炉出口を離れていくこ
とによる炉内の所要の流の形成は容易にfkJ7、それ
と同時に非反応及び還元ガスの総需要量を少なくできる
If the chamber is in the cooling zone near the outlet end of the furnace and the pressure within the chamber is greater than ambient pressure, less air will enter the cooling zone of the furnace from the furnace outlet. If the pressure in the chamber is greater than the pressure in the rest of the cooling zone and in the heat treatment zone, the formation of the required flow in the furnace by the non-flaming gas mixture leaving the furnace outlet is easily fkJ7, and at the same time The total demand for non-reactive and reducing gases can be reduced.

そのような室が2つ以上用いられる場合、それら室は通
常、実質的に同じ圧力で相互に連結されよう。
If two or more such chambers are used, they will typically be interconnected at substantially the same pressure.

好適には少なくとも2つ、普通は3つまたはそれ以上の
室が備えられ、それぞれ忙直接非反応ガスが供給される
。そのような室の構成では特に、必要であれば、熱処理
区域とそれら室との間の冷却区域の部分に比較的高い水
素(またはその他の反応ガス)s1度(例えば、体積で
50−またはそれ以上)を維持し、そして内側の室から
外側の室へ順次にその濃度を低くするよう虻できる(最
外側室の水素濃度は、そこの雰囲気が非発炎性虻なるよ
うなものになる)。水素の比熱は比較的高いので、冷却
区域内の水素濃度を高くすることは金属の冷却を助ける
。炉が時間当りに特に大量の金属を処理する場合にはそ
のような高い水素濃度が望まれる。しかし他の場合には
それは不必要なことであり、その代りに、熱処理区域内
に直接、あるいは熱処理区域に近い冷却区域の部分に大
部分の水素を導入することKよって、熱処理区域内の水
素濃度を最高にすることが望ましい。
Preferably at least two, and usually three or more, chambers are provided, each directly supplied with a non-reactive gas. In particular, in the configuration of such chambers, if necessary, a relatively high hydrogen (or other reactant gas) temperature (e.g., 50- or more (the hydrogen concentration in the outermost chamber is such that the atmosphere there becomes non-inflammatory). . Since the specific heat of hydrogen is relatively high, increasing the concentration of hydrogen in the cooling zone aids in cooling the metal. Such high hydrogen concentrations are desirable if the furnace processes particularly large amounts of metal per hour. However, in other cases this may be unnecessary and the hydrogen in the heat treatment zone may instead be introduced directly into the heat treatment zone, or by introducing most of the hydrogen into a part of the cooling zone close to the heat treatment zone. Maximum concentration is desirable.

仕切りは普通炉の天井またはこれの近傍の適当な支持に
ヒンジ留めまたは枢着される。処理される金14が長形
のストリップである場合、各仕切りは、その被処理金属
と炉の両側部とに対し実質的に流体密に緘封または係合
するようなフラップの形にされよう。被処理金属がより
かさばった物品(例えば歯車)である場合には、各仕切
りは、1列の、隣接するものどうし重ねられる「フィン
ガ」部材を炉頂IBK枢架またはヒシ□ジ留めし、炉の
加工物搬送面まで垂下させたもので構成されよう。
The partition is usually hinged or pivoted to a suitable support at or near the ceiling of the furnace. If the gold 14 to be processed is an elongated strip, each partition may be in the form of a flap that seals or engages the metal to be processed and the sides of the furnace in a substantially fluid-tight manner. . If the metal to be processed is a bulkier item (e.g. a gear), each partition may be attached to the top of the furnace by a row of overlapping "finger" members on top of the furnace. It may be constructed by hanging down to the workpiece conveyance surface.

このような構成は、処理される金属は通過させるが、ガ
ス流忙対しては物理的障壁を作る。仕切りの材料には様
々なものが用いられよう。例えば鋼またはセラミック材
料、あるいは適当な複合物またはラミネートとすること
ができる。
Such a configuration allows the metal being processed to pass through, but creates a physical barrier to gas flow. Various materials may be used for the partitions. For example, it can be a steel or ceramic material, or a suitable composite or laminate.

還元ガスは、典型的には商業純度水素の高圧容器から供
給される水素、アンモニアクラッカ、あるいはメタンま
たはプロパンのような炭化水素とすることができる。還
元ガスはまた、メタノールのような揮発性有機化合物の
熱分解によって、その場で作られる水素と一酸化炭素の
混合物とすることができる。700℃以上の温度におい
て、1モルのメタノールが分解して1モルの一酸化炭素
と2モルの水素ができる。熱処理される加工物に油が着
いていれば、メタノールは水素の好適な発生源になる。
The reducing gas can be hydrogen, typically supplied from a high pressure vessel of commercially pure hydrogen, an ammonia cracker, or a hydrocarbon such as methane or propane. The reducing gas can also be a mixture of hydrogen and carbon monoxide created in situ by thermal decomposition of volatile organic compounds such as methanol. At temperatures above 700°C, 1 mole of methanol decomposes to form 1 mole of carbon monoxide and 2 moles of hydrogen. Methanol is a good source of hydrogen if the workpiece being heat treated is oily.

加工物上にグリースが着いていれば、処理区域または予
熱区域内に水を導入して加工物上のすすを除去するのが
よいだろう。これは非反応ガスを供湿器く通した後で5
、加工物を処理区域に入れることによって行われよう。
If there is grease on the workpiece, it may be beneficial to introduce water into the processing or preheating zone to remove the soot on the workpiece. This is after passing the non-reactive gas through the humidifier.
, may be done by placing the workpiece into a processing area.

金属自体は酸化されず、従って金属に関する限り非酸化
及び還元条件が実質的に炉全体に維持されることが重要
である。
The metal itself is not oxidized and it is therefore important that non-oxidizing and reducing conditions are maintained substantially throughout the furnace as far as the metal is concerned.

必要であれば、空気が入口から炉内へ進入するのを防止
または制限するため、好適忙は入口の方向の水平方向速
炭成分をもった非反応ガスを、熱処理区域と入口との間
の1つまたはそれ以上の個所において炉の中へ導入して
もよい。1つまたは複数個のバッフル、あるいは冷却区
域で用いたような非反応ガスを供給される室を炉の入口
端部に備えることができよう。入口を通過するガス混合
物中の還元ガスは、連続熱処理炉の通常の操作における
ように、燃焼しにされる。
If necessary, to prevent or restrict air from entering the furnace through the inlet, it is preferred to direct the non-reacting gases with a horizontal charcoal component in the direction of the inlet between the heat treatment area and the inlet. It may be introduced into the furnace at one or more points. The inlet end of the furnace could be provided with one or more baffles or a chamber supplied with a non-reactive gas such as that used in the cooling zone. The reducing gas in the gas mixture passing through the inlet is combusted as in normal operation of a continuous heat treatment furnace.

炉の熱処理区域内の雰囲気の組成は、就中、笑施される
処理の種類、処理される金属の組成、雰囲気を形成する
流体の1点、炉に入ってくる被処理金属の表ITIK油
が着いているかどうか、そして炉から空気を規制または
排除する効率に従って選択される。
The composition of the atmosphere in the heat treatment area of the furnace is determined, inter alia, by the type of treatment being carried out, the composition of the metal being treated, the fluid forming the atmosphere, the amount of metal to be treated entering the furnace, and the presence of ITIK oil. are selected according to their effectiveness in regulating or excluding air from the furnace.

炉内への空気の進入を実質的忙制限することによって、
必要であれば、熱処理区域内で得られる還元ガスの濃度
を実質的に低くすることなく、成る処理に対する炉雰囲
気中の還元剤の平均濃変を、従来の炉操作におけるより
も低いものにして作業を行うことができる。更に、例え
ば分解アン七ニアではなく商業純度の水素と窒素を使う
ことによって、炉内雰囲気の露点を低くすることができ
、従って、還元ガス源として分解アンモニアを使用する
場合よりも低い還元ガスのレベルで作業を行うことがで
きる。熱処理区域から冷却区域へガスが流れるのを阻止
することにより、熱処理区域へ供給しなければならない
還元ガスの量を減らすことができる。即ち多くの場合、
通常の水平処理炉へのガス供給率を著しく小さくでき、
これによってそれらの操作コス)V低くすることができ
るのである。
By substantially restricting air entry into the furnace,
If necessary, the average concentration of reducing agent in the furnace atmosphere for the process consisting of is lower than in conventional furnace operation without substantially lowering the concentration of reducing gas available in the heat treatment zone. Able to perform work. Furthermore, by using commercially pure hydrogen and nitrogen rather than, for example, cracked ammonia, the dew point of the furnace atmosphere can be lowered, and thus lower reducing gas levels can be achieved than when using cracked ammonia as the reducing gas source. Able to work at level. By blocking the flow of gas from the heat treatment zone to the cooling zone, the amount of reducing gas that must be supplied to the heat treatment zone can be reduced. That is, in many cases,
The gas supply rate to a normal horizontal processing furnace can be significantly reduced.
This makes it possible to lower their operating cost (V).

様々な材料のいろいろな熱処理に対して熱処理区域内に
作ることのできる典型的な雰囲気が後に載せる第1表と
第2表に示される(場合忙よっては高い水素一度が使用
されよう)。
Typical atmospheres that can be created in the heat treatment area for various heat treatments of different materials are shown in Tables 1 and 2 below (in some cases higher hydrogen levels may be used).

本発明の方法にお1へて、炉の熱処理区域と冷却区域内
の雰囲気は均等でない。普通、冷却区域の雰囲気に含ま
れる水素のような還元ガスの比率は、熱処理区域におけ
るものより実質的忙低い。しかし場合によっては、効率
的な冷却のためあるいは作業の効率を増大するため冷却
区域の大部分に比較的高い還元ガス濃度が必要とされ、
更に還元ガス濃度は、熱処理区域での時よりも高くなっ
てもよい。このような場合、水素濃度は高くなる。従っ
て、熱処理及び冷却区域での均等でない雰囲気というこ
とがあてはまる。
In the method of the present invention, the atmosphere in the heat treatment zone and the cooling zone of the furnace is not homogeneous. Typically, the proportion of reducing gas, such as hydrogen, contained in the atmosphere in the cooling zone is substantially lower than in the heat treatment zone. However, in some cases, a relatively high reducing gas concentration is required in a large portion of the cooling zone for efficient cooling or to increase the efficiency of the operation;
Furthermore, the reducing gas concentration may be higher than in the heat treatment zone. In such a case, the hydrogen concentration will be high. Therefore, non-homogeneous atmospheres in the heat treatment and cooling zones apply.

合金鋼   2−4−−      −残余部軟  鋼
          −2−4−!!I!余部軟 鋼 
               6−7  − 残余部
軟鋼/炭素tII42−4  −  −      −
 残余面軟鋼/炭素鋼−0,5−1−−残余面 軟鋼/炭素鋼−−15−50残余部 第  2  表 982−  − 青銅  480−680 95 − 5   −ニッケ
ル銀  540−820  95  −  5    
  −85−−  15 銀合金 850−650 96− 4   −焼結  
800−120095 − 5   −80−95−5
 5−20 本発明の方法は、連続垂直熱処理炉内での鉄及び非鉄金
属の熱処理にも適用できる。そのような炉の実例として
は、底部に入口を有する全体的に垂直な上昇脚と、底部
忙出口を有する全体的に垂直な下降脚とを備え、これら
脚の頂部が相互に連結されている如き垂直ストリップ焼
鈍炉がある。
Alloy steel 2-4-- -Remainder mild steel -2-4-! ! I! Amarube mild steel
6-7 - Remainder mild steel/carbon tII42-4 - - -
Remaining surface mild steel/carbon steel--0,5-1--residue surface mild steel/carbon steel--15-50 remaining section 2nd Table 982---Bronze 480-680 95-5-Nickel silver 540-820 95-5
-85-- 15 Silver alloy 850-650 96- 4 -Sintered
800-120095-5-80-95-5
5-20 The method of the invention is also applicable to the heat treatment of ferrous and non-ferrous metals in continuous vertical heat treatment furnaces. An example of such a furnace is a generally vertical ascending leg having an inlet at the bottom and a generally vertical descending leg having an outlet at the bottom, the tops of the legs being interconnected. There are vertical strip annealing furnaces such as

通常炉内に案内装置が備えられていて、ストリッツ部品
を入口から出口まで案内する。下降脚の頂部近くの中に
熱処理区域が備えられ、これの下に冷却区域がある。こ
のような炉での本発明による操作釦おいては、上昇脚の
複数個の離間した個所に窒素のような非反応ガスが供給
され、そして下降脚の冷却区域と熱処理区域の一方また
は両方忙、好適くは水素を含む還元ガスが導入される。
A guiding device is usually provided in the furnace to guide the strip parts from the inlet to the outlet. A heat treatment area is provided near the top of the descending leg, and below this is a cooling area. In the operating button according to the invention in such a furnace, a non-reactive gas such as nitrogen is supplied to a plurality of spaced locations on the ascending leg and one or both of the cooling zone and the heat treatment zone of the descending leg are busy. A reducing gas, preferably containing hydrogen, is introduced.

空気が炉内に流入するのを防ぐため、好適忙は窒素の1
つの流れが炉の入口近傍に導入され、他の流れが出口近
傍に導入される。必要であれば既述のような室を出口層
面に備えてもよく、また同様な構成を入口端部Mc4(
11えることができる。上記のような垂直ストリップ焼
鈍炉において、仕切りは、ス) IJツブを案内する孔
をもった水平なプレートで構成されよう。炉内への空気
の流入を実質的に阻止することによって、熱処理区域内
の雰囲気に便用される水素の量を少なくすることができ
る。
To prevent air from entering the furnace, the preferred amount of nitrogen is 1.
One stream is introduced near the inlet of the furnace and the other stream is introduced near the outlet. If necessary, a chamber as described above may be provided on the outlet layer surface, and a similar configuration may be provided at the inlet end Mc4 (
11. In a vertical strip annealing furnace as described above, the partition would consist of a) horizontal plate with holes for guiding the IJ tube; By substantially preventing air from entering the furnace, the amount of hydrogen available to the atmosphere within the heat treatment zone can be reduced.

しかし冷却区域においては適正な冷却が行われなければ
ならない。従って多くのそのような炉忙おいては、水素
が比較的高い熱伝導性をもっていることから(窒素に比
較して)、冷却区域内には水素の比較的高い濃度を維持
するのが好適である。
However, proper cooling must be provided in the cooling area. Therefore, in many such reactor systems it is preferable to maintain a relatively high concentration of hydrogen in the cooling zone due to hydrogen's relatively high thermal conductivity (compared to nitrogen). be.

従って、熱処理区域で要するよりも多い水素を含む雰囲
気を作るため、冷却区域内圧だけ水素または分解アンモ
ニアを導入してもよい。窒素またはアルプンに比較して
密度が低いため水素は冷却区域から熱処理区域へ上昇し
易いから、その中に必要な雰囲気を作るよう圧してもよ
い。
Therefore, hydrogen or cracked ammonia may be introduced by the internal pressure of the cooling zone to create an atmosphere containing more hydrogen than is required in the heat treatment zone. Since hydrogen tends to rise from the cooling zone to the heat treatment zone due to its lower density compared to nitrogen or alpane, pressure may be applied to create the necessary atmosphere therein.

炉の下降脚から上昇脚へ水素が流れるのを実質的に制限
または防止するため、窒素その他の非反応ガスが好適K
rの上昇脚に供給される。これ忙よって、従来の方法よ
りも、炉へ供給しなければならない水素の量を減らすこ
とができる。
Nitrogen or other non-reactive gases are preferred to substantially limit or prevent the flow of hydrogen from the descending leg of the furnace to the ascending leg.
supplied to the rising leg of r. This reduces the amount of hydrogen that must be fed to the furnace compared to conventional methods.

本発明の方法は、添付図面を参照とする実例の説明から
更に明瞭和なろう。
The method of the invention will be more clearly understood from the illustrative description with reference to the accompanying drawings, in which: FIG.

この実例は、標準型のバーレツク(Birlec ) 
1ピ′メツシユベルト炉はおける鉄金属部品の焼鈍に関
するものである。
This example uses a standard Birlec
A 1-pi' mesh belt furnace is concerned with annealing ferrous metal parts in a furnace.

第1図に示されるように、参照番号2で示されるメツシ
ュベルト炉は、焼鈍される加工物の入口4と出口6を有
する。炉2は、入口4の近傍に設けられる熱処理区域8
、及び、出口6と熱処理区域8との間に設けられる冷却
区域10を備える。
As shown in FIG. 1, the meshbelt furnace, designated by the reference numeral 2, has an inlet 4 and an outlet 6 for the workpiece to be annealed. The furnace 2 includes a heat treatment zone 8 provided near the inlet 4.
, and a cooling zone 10 provided between the outlet 6 and the heat treatment zone 8.

熱処理区域8は、「グルーバー」加熱要素(図示せず)
によって加熱される。
The heat treatment zone 8 includes a "groover" heating element (not shown)
heated by.

焼鈍される加工物は無端メツシュベルト11上へ送られ
る。このベルト11は、入口4から出口6まで炉2内を
延びる無端行路間りに駆動される。
The workpiece to be annealed is fed onto an endless mesh belt 11. This belt 11 is driven in an endless path extending through the furnace 2 from the inlet 4 to the outlet 6.

ベルト11はローラ12上に装架され、そしてこれらロ
ーラの少なくとも一方がモータ(図示せず)によって駆
動される。操作において、焼鈍される加工物が入口4の
少し手前でベルト11上に載せられ、所定の速度で炉内
を送られ、出口6に至つてベルト10から持上げられる
Belt 11 is mounted on rollers 12, and at least one of these rollers is driven by a motor (not shown). In operation, the workpiece to be annealed is placed on the belt 11 just before the inlet 4, fed through the furnace at a predetermined speed, and lifted off the belt 10 to the outlet 6.

熱処理区域8内のベルト11の下側に、熱処理区域8に
ガスを供給できる2つの入口14と16がある。これら
人口14と16は、本発明忙よる方法を実施するように
構成される前の炉の部分を成す。
On the underside of the belt 11 in the heat treatment zone 8 there are two inlets 14 and 16 through which gas can be supplied to the heat treatment zone 8 . These populations 14 and 16 form part of the furnace prior to being configured to carry out the method of the present invention.

炉の頂部から下方向へ熱処理区域まで、2つの同軸の窒
素/メタノール射出器18と20が延びる。射出器18
は窒素用外パイプ22及びこれに同軸なメタノール用内
パイプ26を備える。パイプ26の先端は、パイプ22
の出口の少しく上方の内側に置かれる。射出器20は射
出器18と実質的に同じで、窪素用外パイプ24とメタ
ノール用内パイプ28とを備える。射出器18と20は
、メタノールの滴を窒素内忙同伴させ、気化してから被
焼鈍加工物に対しぶつけるよう釦操作する。
Two coaxial nitrogen/methanol injectors 18 and 20 extend from the top of the furnace downward to the heat treatment area. Injector 18
is equipped with an outer pipe 22 for nitrogen and an inner pipe 26 for methanol coaxial therewith. The tip of the pipe 26 is connected to the pipe 22
placed slightly above and inside the exit. The injector 20 is substantially the same as the injector 18 and includes an outer pipe 24 for silicon and an inner pipe 28 for methanol. The injectors 18 and 20 are button-operated to cause droplets of methanol to be entrained in nitrogen, vaporized, and then impinged on the workpiece to be annealed.

出口6の方向に垂直忙対し45°の角度で向けられたパ
フオレージョンまたは孔を有するパイプを備える方向性
窒素射出器30が炉2の天井から冷却区域10内へ延び
る。冷却区域内の射出器30の位置は炉の出口6の方に
比較的近い。射出530と出口6との間で4列のカーテ
ン34が炉2の天井から垂下し、その下端部はメツシュ
ベルト11の上方の加工物を通過させるに充分な距離の
ところまで延びる。典型的にはそれらカーテンはそれぞ
れ、複数個の相互にぴったり合わせられる、全体的に垂
直に垂下するガラス轍維で構成され、カーテンが「閉じ
」られたときには、炉の出口を実質的に閉塞するが、炉
を通過していく金属には押し開けられて金属が炉から出
ていくのを許す。
A directional nitrogen injector 30 extends from the ceiling of the furnace 2 into the cooling zone 10, comprising a pipe with a puff odor or hole oriented at an angle of 45° vertically in the direction of the outlet 6. The position of the injector 30 within the cooling zone is relatively close to the furnace outlet 6. Between the injection 530 and the outlet 6, four rows of curtains 34 hang from the ceiling of the furnace 2, the lower ends of which extend a distance sufficient to pass the workpiece above the mesh belt 11. Each of these curtains typically consists of a plurality of closely fitting, generally vertically depending glass ruts that substantially block the furnace outlet when the curtain is "closed." However, as the metal passes through the furnace, it is forced open, allowing the metal to exit the furnace.

熱処理区域8の方向に垂直に対し45°の角度で向けら
れたパフオレージョンまたは孔を有する方向性窒素射出
器32が冷却区域10の上部分内へ下方向に延びる。射
出器32は射出器30と熱処理区域8との間に位置して
いる。
A directional nitrogen injector 32 extends downwardly into the upper portion of the cooling zone 10 with a puff formation or hole oriented at an angle of 45° to the normal to the direction of the heat treatment zone 8 . Injector 32 is located between injector 30 and heat treatment zone 8 .

炉2の操作において、典型的には窒素が射出器30と3
.2から冷却区域10内に導入されて炉から空気を追放
する。それから熱処理区域8を加熱する装置が作動され
て、その中の温度を所要の処理温度まで上げる。次いで
窒素とメタノールが熱処理区域8内に導入されて、その
中に所要の雰囲気を作る。メタノールは液体の形で処理
区域8内に流入するが、そこで非常に膨張することによ
って気化する。同様に、射出器18と20及び入口14
と16から処理区域8内に導入される窒素は、はぽ外気
温度から処理温度にまで加熱されて、同じく膨張する。
In operation of furnace 2, nitrogen is typically supplied to injectors 30 and 3.
.. 2 into the cooling zone 10 to expel air from the furnace. The device for heating the heat treatment zone 8 is then activated to raise the temperature therein to the desired treatment temperature. Nitrogen and methanol are then introduced into the heat treatment zone 8 to create the required atmosphere therein. The methanol enters the treatment zone 8 in liquid form, where it evaporates due to significant expansion. Similarly, injectors 18 and 20 and inlet 14
Nitrogen introduced into the processing zone 8 from and 16 is heated from ambient temperature to the processing temperature and also expands.

射出器32から冷却区域10内忙導入される窒素は熱処
理区域8の方向の速度成分をもち、そしてその流れは、
熱処理区域8内で膨張して流出し、冷却区域10へ入っ
ていくガスの流れを実質的に阻止するに充分な屯のとさ
れる。
The nitrogen introduced into the cooling zone 10 from the injector 32 has a velocity component in the direction of the heat treatment zone 8, and its flow is
The volume is sufficient to substantially block the flow of gases that expand and exit the heat treatment zone 8 and enter the cooling zone 10 .

従ってそれらガスは殆んど入口4の方向忙流れる。Therefore, most of the gases flow in the direction of the inlet 4.

それらガスは煙道38に入り、そこで発炎性成分は燃焼
し尽される。煙道38に流入するガスを調節するため摺
動プレート40が備えられる。
The gases enter the flue 38 where the flammable components are burned off. A sliding plate 40 is provided to regulate the gas flowing into the flue 38.

一般的に、プレート40の下を通るガス流は相当な量の
空気が入口4から炉内へ進入するのを阻止するに充分な
ものとされる。しかし必要であれば、入口4の方へ向け
られた1つまたはそれ以上の出口を有するノズルまた射
出器(図示せず)によって、処理区域8と入口4との間
の炉内に窒素を導入するよう和してもよい。この追加の
窒素流は、入口4からの空気の進入阻止を助ける。
Generally, the gas flow passing under plate 40 will be sufficient to prevent significant amounts of air from entering the furnace through inlet 4. However, if necessary, nitrogen is introduced into the furnace between the processing zone 8 and the inlet 4 by a nozzle or injector (not shown) having one or more outlets directed towards the inlet 4. You may sum it up so that This additional nitrogen flow helps prevent air from entering through inlet 4.

射出器30とカーテン34との構造は空気が出口6から
炉内に進入するのを実質的に規制する。
The structure of the injector 30 and curtain 34 substantially restricts air from entering the furnace through the outlet 6.

非発炎ガスを燃焼し尽すため煙道38のような何等かの
煙道が出口6に偏られている場合、そこを通って空気が
炉内へ流入するのを防止するため、それは緘封しなけれ
ばならない。
If any flue, such as flue 38, is biased towards outlet 6 to burn off the non-flaming gases, it must be sealed to prevent air from entering the furnace through it. Must.

第1図の炉と共和使用するに適した窒素メタノール供給
装置が第2図に示される。この装置は、商業純度窒素源
(図示せず)と接続した窒素供給パイプライン50を備
える。その窒素源は典型的には液体窒素を収容する真空
絶縁された檜であり、との槽には液体窒素を気化するた
めの気化器が取付けられている。供給装置はまた、液体
メタノールを収容する槽(図示せず)と響続するパイプ
ライン52を備える。このパイプライン52へのメタノ
ールの供給はポンプによってか、あるいは、該メタノー
ル槽の目減りスペース(供給される窒素の圧力によって
行われよう。
A nitrogen methanol supply system suitable for use in conjunction with the furnace of FIG. 1 is shown in FIG. The apparatus includes a nitrogen supply pipeline 50 connected to a commercial purity nitrogen source (not shown). The nitrogen source is typically a vacuum-insulated cypress containing liquid nitrogen, and the tank is equipped with a vaporizer to vaporize the liquid nitrogen. The supply device also includes a pipeline 52 leading to a tank (not shown) containing liquid methanol. The supply of methanol to this pipeline 52 may be effected by a pump or by the pressure of the nitrogen supply (the reduced space of the methanol tank).

絶縁または遮断弁54が窒素パイプライン50内に設け
られ、入口14と16、射出器18.20゜30.32
を窒素源から遮断するように操作する。
An isolation or shutoff valve 54 is provided in the nitrogen pipeline 50, connecting the inlets 14 and 16 to the injector 18.20°30.32.
operated to isolate it from the nitrogen source.

パイプライン50の弁54の下流側に圧力調節器56が
備えられ、これの下流側でパイプライン50に接続する
パイプ58.60.62.64へ供給される窒素の圧力
を調節する。パイプ58は2つの分岐パイプ72と74
につながり、これら分岐パイプ72.74はそれぞれに
射出器30と32へ供給を行う。パイゾロ0は入口14
と16につながる。バイブロ2は射出器18の窒素パイ
プ22につながり、そしてバイブロ4は射出器20の窒
素パイプ24につながる。バイブロ0゜62.64には
それぞれに流量制御弁66が備えられている。これら弁
66の下流側に流量計68が備えられる。またパイプ5
8にも流量計68が備えられている。バイブロ0.62
.64の各流量計68の下流側に圧力調節器10が備え
られる。
A pressure regulator 56 is provided downstream of the valve 54 in the pipeline 50 to regulate the pressure of the nitrogen supplied to the pipe 58, 60, 62, 64 downstream of this which connects to the pipeline 50. Pipe 58 has two branch pipes 72 and 74
These branch pipes 72, 74 feed the injectors 30 and 32, respectively. Paizoro 0 is entrance 14
This leads to 16. Vibro 2 is connected to nitrogen pipe 22 of injector 18 and Vibro 4 is connected to nitrogen pipe 24 of injector 20. Each of the vibros 0°62 and 64 is equipped with a flow control valve 66. A flow meter 68 is provided downstream of these valves 66 . Also pipe 5
8 is also equipped with a flow meter 68. Vibro 0.62
.. A pressure regulator 10 is provided downstream of each of the 64 flowmeters 68.

パイf5Bはパイプ12と74FCM続し、そしてこれ
らパイシフ2と74のそれぞれに流量制御弁76と78
が備えられる。第2図に示される装置は、射出器20へ
供給される窒素忙給湿する装置を備える。この給温装置
は、水の下に沈められる入口80を有する水を容れたド
ラム82を備える。入口80は弁TOの下流側でパイプ
ライン64に接続する。ドラム82は、射出器20の窒
素パイプ24につながるパイプ86と接続する出口を有
する。パイプライン64の、これと入口80との接続点
の下流側を流れる窒素を乾燥したものにする場合には弁
84が開かれ、パイプライン64の窒素は全て弁84を
通ってバイア’86に流れる。弁84が閉じられるとパ
イプライン64の窒素は全てドラム82を通る。この給
湿器の目的は後述されよう。
Pi f5B is connected to pipe 12 and 74FCM, and flow control valves 76 and 78 are connected to these pipes 2 and 74, respectively.
will be provided. The apparatus shown in FIG. 2 includes a nitrogen humidifying device that is supplied to the injector 20. The heating device comprises a drum 82 containing water with an inlet 80 submerged under the water. Inlet 80 connects to pipeline 64 downstream of valve TO. The drum 82 has an outlet that connects with a pipe 86 that leads to the nitrogen pipe 24 of the injector 20. If the nitrogen flowing downstream of pipeline 64 and its connection with inlet 80 is to be dry, valve 84 is opened and all nitrogen in pipeline 64 passes through valve 84 to via '86. flows. When valve 84 is closed, all nitrogen in pipeline 64 passes through drum 82. The purpose of this humidifier will be explained later.

メタノールパイプライン52は第1絶縁または遮断弁8
8を備える。この弁8Bの下流側にフィルタ90があっ
てメタノール中に浮遊している固体を除去する。フィル
タ90の下流側でパイシライン96がパイプライン52
に接続する。パイプライン96は射出器18のメタノー
ルパイプ26につながる。パイプ96内圧流量制御弁9
8が備えられ、この弁98の下流側に流量計100が設
置される。パイシライン52のパイプライン96との接
続点の下流側に流量制御弁92が、そしてこの弁の下流
側に譜、置針94が備えられる。流量計94の下流側で
パイプライン52は射出器20のメタノールパイプ28
に接続スる。
The methanol pipeline 52 is connected to a first insulating or shutoff valve 8
8. A filter 90 is provided downstream of this valve 8B to remove solids suspended in the methanol. On the downstream side of the filter 90, the pisiline 96 connects to the pipeline 52.
Connect to. Pipeline 96 connects to methanol pipe 26 of injector 18 . Pipe 96 Internal pressure flow control valve 9
8 is provided, and a flow meter 100 is installed downstream of this valve 98. A flow rate control valve 92 is provided downstream of the connection point of the pipe line 52 with the pipeline 96, and a needle 94 is provided downstream of this valve. On the downstream side of the flow meter 94, the pipeline 52 connects to the methanol pipe 28 of the injector 20.
Connect to.

射出器18.20.30.32及びカーテン34を取付
ける改造を行い、そして入口14と16を窒素源につな
ぐこと(また炉の出口端部の煙道があればこれケ閉鎖す
ること)を行うの和先立って、炉2は、毎時2.000
標準立方フイート(54風3)の濃縮発熱発生ガスを入
口14と16から熱処理区域8に供給すること忙よって
、操作された。この結果できた発炎ガス混合物は炉の両
端部で燃焼し尽された。炉が第1図と第2図に示される
ように改造された場合、本発明の方法を実施することに
よって光輝のある加工物の得られることが知られた。1
つの典型的な実例において、自在継手鍛造品が熱処理区
域8内で900 ℃で焼鈍され、それから冷却区域10
内でほぼ外気温度まで冷却された。各流体入口及び射出
器への窒素とメタノールの供給は下記のように行われた
Modifications are made to install injectors 18, 20, 30, 32 and curtain 34, and inlets 14 and 16 are connected to a nitrogen source (and any flue at the exit end of the furnace is closed). 2.000 per hour.
It was operated by supplying standard cubic feet (54 air 3) of concentrated exothermic gas to heat treatment zone 8 through inlets 14 and 16. The resulting flaming gas mixture was burnt out at both ends of the furnace. It has been found that when the furnace is modified as shown in FIGS. 1 and 2, bright workpieces can be obtained by carrying out the method of the invention. 1
In one typical example, a universal joint forging is annealed at 900°C in heat treatment zone 8 and then cooled in cooling zone 10.
It was cooled inside to almost the outside temperature. The supply of nitrogen and methanol to each fluid inlet and injector was performed as follows.

入口14と16:毎時220標準立方フイート(5,9
4Fjl’ )の窒素。
Inlets 14 and 16: 220 standard cubic feet per hour (5,9
4Fjl') nitrogen.

射出器18と20:毎時440襟準立方フイー) (1
1,8811’ )の窒素と毎時2リツトルのメタノー
ル。
Injectors 18 and 20: 440 cubic feet per hour) (1
1,8811') of nitrogen and 2 liters of methanol per hour.

射出器30:毎時100標準立方フィート(2,7m3
)の窒素。
Injector 30: 100 standard cubic feet per hour (2.7 m3
) of nitrogen.

射出器32:毎時100標準立方フィー) (2,7,
3)の窒素。
Injector 32: 100 standard cubic feet per hour) (2,7,
3) Nitrogen.

流れは射出器18と20の間で等しく分割された。毎時
1リツトルのメタノールは加工温度において分解して毎
時20標準立方フイート(0,54ms )の−酸化炭
素と毎時40標準立方フイート(1,08Fm’ )の
水素を作る。従って、炉内へのガスの全流量は毎時1.
000標準立方フイート(27m’ )になり、これは
発熱発生ガスの流率の半分であることが分かる。
The flow was split equally between injectors 18 and 20. One liter of methanol per hour decomposes at the processing temperature to produce 20 standard cubic feet per hour (0.54 ms) of -carbon oxide and 40 standard cubic feet per hour (1.08 Fm') of hydrogen. Therefore, the total flow rate of gas into the furnace is 1.0% per hour.
000 standard cubic feet (27 m'), which is found to be half the exothermic gas flow rate.

上記の率で窒素とメタノールを供給され、そして熱処理
区域の最高温度を720から1060℃の範囲内にとら
れた炉内で、大型の鋳物から小型のプレス物までの様々
な部品の処理が行われた。
Various parts, from large castings to small presses, are processed in a furnace supplied with nitrogen and methanol at the above rates and with a maximum temperature in the heat treatment area in the range of 720 to 1060°C. I was disappointed.

第3図は、処理区域8が970℃で操作された場合の炉
内の各個所における炉雰囲気の組成の変化を示す。この
図面で分かるように、処理区域8内の雰囲気中の水素の
濃度は約7チであるが、ここから冷却区域10に沿って
出口6の方向に次第に低下していき、そして出口6に達
する前に1%以下にまで落ちる。同様に一酸化炭素レベ
ルは、熱処理区域8における3、5 %と496の間の
値から、熱処理区域8と反対側の冷却区域10の端部に
おける1Ls以下の値まで下がる。また二酸化炭素濃度
本同じように、熱処理区域8における約0.496から
、熱処理区域8と反対側の冷却区域10の端部における
0、1 %以下まで下がる、(パーセンテージは全て体
積についてのチであふ)。即ち炉の出口6から離れてい
くガスは発炎性還元ガスを実質的に含まない。
FIG. 3 shows the changes in the composition of the furnace atmosphere at various points in the furnace when the processing zone 8 is operated at 970°C. As can be seen in this figure, the concentration of hydrogen in the atmosphere in the treatment zone 8 is about 7 g, and from there it gradually decreases along the cooling zone 10 in the direction of the outlet 6 and reaches the outlet 6. Before that, it had fallen to less than 1%. Similarly, carbon monoxide levels fall from values between 3.5% and 496 in the heat treatment zone 8 to values of less than 1 Ls at the end of the cooling zone 10 opposite the heat treatment zone 8. Similarly, the carbon dioxide concentration decreases from about 0.496 in the heat treatment zone 8 to less than 0.1% at the end of the cooling zone 10 opposite the heat treatment zone 8 (all percentages are in terms of volume). Afu). That is, the gas leaving the furnace outlet 6 is substantially free of flammable reducing gas.

この実施例において、処理される加工物の成るものは油
を着けているということから、還元ガス源としてはメタ
ノールが選ばれた。これは熱処理区域内の雰囲気の露点
を比較的高いものにし、窒素メタンまたは窒素水素雰囲
気を使用した場合に同伴された油が加熱要素上に溜まる
のを無くす。
In this example, methanol was chosen as the reducing gas source since the workpiece being treated was oily. This provides a relatively high dew point of the atmosphere within the heat treatment zone and eliminates entrained oil buildup on the heating element when a nitrogen methane or nitrogen hydrogen atmosphere is used.

しかし冷却区域10には窒素が供給されるので、そこに
は非反応雰囲気が支配的に作られ、従って光輝仕上げの
加工物を得ることができる。
However, since the cooling zone 10 is supplied with nitrogen, a predominantly non-reactive atmosphere is created there, so that workpieces with a bright finish can be obtained.

射出器18と20は、そのパイプ22と24が底部を閉
鎖され、しかしその側部にオリフィスが設けられる如く
設計された。そこで、パイプ26と28から出ていくメ
タノールはパイプ22と24のその閉鎖端部にぶつかb
壊れて滴となる。
Injectors 18 and 20 were designed such that their pipes 22 and 24 were closed at the bottom but provided with orifices on their sides. The methanol exiting pipes 26 and 28 then hits the closed ends of pipes 22 and 24.
It breaks down into drops.

これら滴は窒素に運ばれてパイプ22と24のオリフィ
スを通シ、処理区域8に入る。このことは、比較的高速
で動くメタノールジェットが、気化する前に炉の他の部
分の加熱要素を打撃するのを防止した。もしこのような
打撃が生じたとすれば、加工物上に炭素が付着するよう
なことになろう。
These droplets are carried by nitrogen through the orifices of pipes 22 and 24 and into the treatment zone 8. This prevented the relatively fast moving methanol jet from striking heating elements in other parts of the furnace before it vaporized. If such a blow were to occur, it would result in carbon deposits on the workpiece.

また、熱処理区域8で使用される水素と一酸化炭素のレ
ベルにおいて、冷却区域1o内の雰囲気の露点を、劣等
品質の加工物が作られるようなレベルまで落すほどに炉
内への空気の進入を大きくしないよう、射出器3oから
窒素をカーテン34の方向へ向けることが一般的に望ま
しいことが知られた。
Also, at the levels of hydrogen and carbon monoxide used in heat treatment zone 8, the ingress of air into the furnace is sufficient to reduce the dew point of the atmosphere in cooling zone 1o to such a level that inferior quality workpieces are produced. It has been found that it is generally desirable to direct the nitrogen from the injector 3o toward the curtain 34 so as not to increase the temperature.

特に加工物に油またはグリースが着いている場合、雰囲
気に水蒸気を加えることによって加工物上炉構造とにす
すが付着するのを防ぐため、給温rラム82が使用され
た。
A heating ram 82 was used to prevent soot from adhering to the furnace structure above the workpiece by adding water vapor to the atmosphere, especially if the workpiece had oil or grease on it.

大型プレス物を処理する場合、炉の入口端部のメツシュ
ベルト11の下に火炎カーテンが作られた。この目的は
、プレス物の下側に捕捉された空気の中の酸素を消費す
ることである。
When processing large presses, a flame curtain was created under the mesh belt 11 at the inlet end of the furnace. The purpose of this is to consume the oxygen in the air trapped on the underside of the press.

実例2 この実例は、第4図に示されるような適当な連続焼結炉
内で鋼裏打に青銅を焼結することに関する。
EXAMPLE 2 This example concerns the sintering of bronze onto a steel backing in a suitable continuous sintering furnace as shown in FIG.

第4図において、連続炉200は、焼結される加工物の
入口202、処理温度まで加熱する装置(図示せず)を
有する熱処理区域204、入口202と熱処理区域20
4との間の区域206、加工物の出口20B、及び熱処
理区域204と出口208との間の冷却区域210を備
える。冷却区域210の熱処理区域204の近傍に入ロ
パイゾ212があって、熱処理区域204内の所要な雰
囲気を作るに適当ながス混合物をその区域204内へ供
給する。入口212は炉の通常の備品の部分である。入
口212の他に、8つの射出器214が冷却区域210
内へ延びている。各射出器214はそれぞれの窒素供給
パイプライン216とりながシ、そしてこれらパイプラ
イン216中には流量制御弁218とこれの下流側の検
定されたオリフィス220とが備えられている。
In FIG. 4, a continuous furnace 200 includes an inlet 202 for the workpiece to be sintered, a heat treatment zone 204 having a device (not shown) for heating the workpiece to a processing temperature, an inlet 202 and a heat treatment zone 202.
4, a workpiece outlet 20B, and a cooling zone 210 between the heat treatment zone 204 and the outlet 208. Adjacent to the heat treatment zone 204 of the cooling zone 210 is an injector pyso 212 that supplies a suitable gas mixture into the heat treatment zone 204 to create the required atmosphere within the heat treatment zone 204 . Inlet 212 is part of the normal fittings of the furnace. In addition to the inlet 212, eight injectors 214 are connected to the cooling zone 210.
extends inward. Each injector 214 is provided with a respective nitrogen supply pipeline 216 and a flow control valve 218 and a calibrated orifice 220 downstream thereof.

パイプ216は全て窒素供給用共通パイプ2イン222
に接続する。
All pipes 216 are 2-in 222 common pipes for nitrogen supply.
Connect to.

出口208の近くで窒素分配パイプ224が炉内に延出
する。この分配パイプ224の向きは、そこから射出さ
れるガスの方向を変えるように調節することができる。
A nitrogen distribution pipe 224 extends into the furnace near outlet 208. The orientation of this distribution pipe 224 can be adjusted to change the direction of gas emitted therefrom.

その向きの設定は好適には、実質的外速度成分が出口の
方向に作られるように行われる。普通、分配パイプ22
4は、軸心が垂直に対し45°の角度で電在する出口オ
リフィスを有する。
The orientation is preferably such that a substantial external velocity component is created in the direction of the exit. Normally, distribution pipe 22
4 has an exit orifice whose axis lies at an angle of 45° to the vertical.

射出パイプ224と出口208との間にカーテン226
が設置される。このカーテンの構成は第1図で説明した
ものと同じである。
A curtain 226 between the injection pipe 224 and the outlet 208
will be installed. The construction of this curtain is the same as that described in FIG.

分配パイプ224はこれ自身の窒素供給パイプ228を
有し、このパイプ228には流量制御弁230及びこれ
の下流側の検定されたオリフィス232が備えられてい
る。パイプ228はパイプライン222に接続される。
Distribution pipe 224 has its own nitrogen supply pipe 228 which is equipped with a flow control valve 230 and a calibrated orifice 232 downstream thereof. Pipe 228 is connected to pipeline 222.

冷却区域210は普通、水ジャケラ)234によって冷
却される。
The cooling zone 210 is typically cooled by a water jacket 234.

分配パイプ224と同様な分配パイプ238によって、
炉200の区域20&にも窒素が供給される。パイプ2
38はこれから射出されるガスの実質的な速度成分が入
口202の方向になるよう設置される。典臘的にはその
パイプ238は、これから射出されるガスが垂直に対し
45°の角度になるような構造にされる。パイプ238
はパイプ240と接続する。このパイf240は検定さ
れたオリフィス242とこれの上流側の流量制御弁24
4とを備えている。
By means of a distribution pipe 238 similar to distribution pipe 224,
Sections 20& of the furnace 200 are also supplied with nitrogen. pipe 2
38 is installed so that a substantial velocity component of the gas to be injected from it is in the direction of the inlet 202. Typically, the pipe 238 is constructed so that the gas exiting from it is at a 45° angle to the vertical. pipe 238
is connected to pipe 240. This pi f240 includes a certified orifice 242 and a flow control valve 24 upstream of the orifice 242.
4.

がス入口212はがス混合パネル246に接続され、そ
してこのパネルは窒素源(図示せず)と分解アンモニア
源とに接続される。炉の入口端部と出口端部とに、標準
フィッティングとして、ガス入ロパイゾ250が備えら
れている。これらパイプは緘封される。炉の入口端部と
出口端部とにはまた煙道252が備えられている。炉の
出口端部Q煙道は緘封される。
The gas inlet 212 is connected to a gas mixing panel 246, which in turn is connected to a nitrogen source (not shown) and a source of cracked ammonia. A gas-filled Ropaiso 250 is provided as a standard fitting at the inlet and outlet ends of the furnace. These pipes are sealed. Flues 252 are also provided at the inlet and outlet ends of the furnace. The outlet end Q flue of the furnace is sealed.

第4図の炉の操作は第1図のそれと実質的に同じである
。焼結される加工物は適当な装置(図示せず)によって
炉200の中を送られる。窒素と分解アンモニアの選ば
れた混合物が、冷却区域210内に設置された入口21
2から炉の熱処理区域204内へ導入される。射出器2
14によって窒素が冷却区域210内の複数の離間した
個所に導入され、これによって、入口212と熱処理区
域204とからガスが出口208の方向へ自由に流れる
のを防止するのを助ける窒素流が冷却区域210内に作
られる。更にカーテン226が、炉200からガスが出
口208を通って流出するのを防止する。カーテン22
6はまた、分配パイプ224からそのカーテンの方へ向
けて射出される窒素と共に、空気が出口208から炉内
へ進入するのを防ぐ。同様に分配パイプ238から入口
202の方へ向けられる窒素が、その人口202がら空
気が炉内へ進入するのを阻止する助けをなす。
The operation of the furnace of FIG. 4 is substantially the same as that of FIG. The workpiece to be sintered is conveyed through furnace 200 by suitable equipment (not shown). A selected mixture of nitrogen and decomposed ammonia is supplied to the inlet 21 located within the cooling zone 210.
2 into the heat treatment zone 204 of the furnace. Injector 2
14 introduces nitrogen at a plurality of spaced locations within the cooling zone 210, thereby providing a cooling nitrogen stream that helps prevent free flow of gas from the inlet 212 and heat treatment zone 204 toward the outlet 208. created within area 210. Further, curtain 226 prevents gas from exiting furnace 200 through outlet 208. curtain 22
6 also prevents air from entering the furnace through the outlet 208 along with the nitrogen injected from the distribution pipe 224 towards the curtain. Similarly, nitrogen directed from the distribution pipe 238 toward the inlet 202 helps prevent air from entering the furnace through the population 202.

熱処理区域204に入った窒素と分解アンモニアは膨張
し、そして、射出器214から窒素が冷却区域210に
導入されるために、熱処理区域204から区域206を
通って流出し、煙道252に入る。この煙道で、そζに
含まれている発炎ガス(水素)が燃焼し尽される。射出
器214と分配パイプ224とから冷却区域210内へ
窒素が導入されるととによって、炉から出口208を通
つて出ていくがスの中に含まれる発炎ガスの量は無視で
きる程度のものになる。
The nitrogen and cracked ammonia entering heat treatment zone 204 expand and exit heat treatment zone 204 through zone 206 and into flue 252 for introduction of nitrogen from injector 214 into cooling zone 210 . In this flue, the flaming gas (hydrogen) contained in the ζ is burned out. The introduction of nitrogen into cooling zone 210 from injector 214 and distribution pipe 224 ensures that a negligible amount of flaming gas is contained in the gas exiting the furnace through outlet 208. Become something.

典型的には、鋼裏打に粉末青銅を焼結する場合、20か
ら30体積チの水素と残余部の窒素を含む雰囲気が好適
に使用される。この雰囲気は入口212と緘封された入
口250とから炉内へ供給される。水素の必要量は実質
的に少なくでき、そして各射出器214と分配パイプ2
24とへの窒素流量は典型的には毎時的400から50
0標準立方フイー) (10,8から13.5m3)に
なろう。
Typically, when sintering powdered bronze to a steel backing, an atmosphere containing 20 to 30 volumes of hydrogen and the balance nitrogen is preferably used. This atmosphere is supplied into the furnace through inlet 212 and sealed inlet 250. The amount of hydrogen required can be substantially reduced, and each injector 214 and distribution pipe 2
The nitrogen flow rate to 24 is typically 400 to 50 ml per hour.
0 standard cubic fee) (from 10.8 to 13.5 m3).

この窒素流量は8個の射出器と分配パイプの間で均等に
分割される。
This nitrogen flow is divided evenly between the eight injectors and distribution pipes.

パイプ212へ、従って熱処理区域204へ供給される
ガス混合物は典型的に拡、毎時50標準立方フイート(
1,35m3)の分解アンモニア(25饅の窒素と75
−の水素)及び毎時300標準立方フイー)(8,1m
’)以下の窒素の混合物とされよう。窒素は好適に紘、
毎時150から2001!準立方フイー) (4,05
カラ5.4 m’ )の率で分配パイプ238に供給さ
れる。
The gas mixture supplied to pipe 212 and thus to heat treatment zone 204 typically expands at a rate of 50 standard cubic feet per hour (50 standard cubic feet per hour).
1,35 m3) of decomposed ammonia (25 m3 of nitrogen and 75 m3) of decomposed ammonia
- hydrogen) and 300 standard cubic feet per hour) (8,1 m
') Let the following be a mixture of nitrogen. Nitrogen is preferably Hiro,
150 to 2001 per hour! quasi-cubic fee) (4,05
5.4 m') to the distribution pipe 238.

実例5 この実例は、垂直焼鈍炉内で行われるステンレス鋼スト
リップの光輝焼鈍に関する。
Example 5 This example concerns bright annealing of stainless steel strip performed in a vertical annealing furnace.

第5図において、垂直ステンレス鋼光輝焼鈍炉300は
、上昇脚302と下降脚304とを備え、これら脚は頂
部どうしが結合セクション306によって結合される。
In FIG. 5, a vertical stainless steel bright annealing furnace 300 includes an ascending leg 302 and a descending leg 304 connected at the top by a connecting section 306.

上昇脚302の底部にス) IJッゾの入口308があ
シ、下降脚304の底部にストリップの出口310があ
る。入口308と出口310とは脚の全体的な断面積に
比較して絞られている。入口3080近くにバッフル3
12が設けられていて、そのバッフルの上方から入口3
08の方へ向かうガスの流れを規制する。同様なバッフ
ルが出口3100近くに設けられていて、その上方から
出口310へ流れるガス流を規制する。炉を通してスト
リップを連続的に送るための案内ロール314が入口3
08と出口310及びセクション306のとζろに備見
られている。
There is a strip inlet 308 at the bottom of the rising leg 302 and a strip outlet 310 at the bottom of the descending leg 304. The inlet 308 and outlet 310 are narrowed compared to the overall cross-sectional area of the leg. Baffle 3 near entrance 3080
12 is provided, and an inlet 3 is provided from above the baffle.
Regulates the flow of gas toward 08. A similar baffle is provided near outlet 3100 to restrict gas flow from above to outlet 310. A guide roll 314 is provided at the inlet 3 for feeding the strip continuously through the furnace.
08, exit 310 and section 306.

下降脚304の上部区域に熱処理区域320が設定され
る。この熱処理区域は下降脚304の外側から放射加熱
要素322で取巻かれる。下降脚304内の熱処理区域
320の下側に冷却区域318が設けられる。この冷却
区域318はこれの中でガスを循環させるためのファン
(図示せず)を備えている。
A heat treatment zone 320 is set in the upper section of the descending leg 304. This heat treatment area is surrounded by radiant heating elements 322 from the outside of the lower leg 304. A cooling zone 318 is provided below the heat treatment zone 320 in the lowering leg 304 . The cooling zone 318 includes a fan (not shown) to circulate gas therein.

炉300の上昇脚302と下降脚304へのガス入口が
それら脚の複数の離間した個所に備えられる。第1窒素
人口324は、上昇脚の入口308近くの区域(人口3
08とこれのバッフル312との間)に窒素を導入して
炉300内への空気の進入を阻止する。
Gas inlets to the ascending leg 302 and descending leg 304 of the furnace 300 are provided at multiple spaced locations on the legs. The first nitrogen population 324 is the area near the entrance 308 of the ascending leg (population 3
08 and its baffle 312) to prevent air from entering the furnace 300.

炉の上昇脚と全て接続する複数個の入口326は、その
上昇脚内に実質的に窒素で構成される雰囲気を作る。第
6人口328は、下降脚304の出口310近傍の、こ
の出口とこれのバッフル312との間の部分へ窒素を供
給する。とうして出口310へ送られる窒素は、その出
口310から空気が炉内へ進入するのを実質的に完全に
防止する。複数個の入口330が水素または分解アンモ
ニア(3部の水素と1部の窒素)を冷却区域318−%
供給する。炉への窒素と水素(または分解アンモニア)
の相対供給率は、冷却区域と熱処理区域の中に、ステン
レス鋼の光輝焼鈍を行うに好適な条件を作るように選択
される。炉がら空気を完全または殆んど排除することに
ょシ、そうでない場合よシも使用する水素または分解ア
ンモニアの量をずっと少なくすることができる。更に、
下降脚304から上昇脚302への水素の流れを阻止す
るに充分な量の窒素を上昇脚302へ送ることによシ、
炉への水素の供給率は、冷却区域と熱処理区域内に好適
な雰囲気を作るに必要なものだけに限定できる。従って
、分解アンモニアを用いる通常の処理におけるよシ、雰
囲気中の水素をずっと少なくすることができるのである
。また上昇脚302から窒素が下降脚304へ流れる。
A plurality of inlets 326, all connected to the riser legs of the furnace, create an atmosphere within the riser legs consisting essentially of nitrogen. A sixth population 328 supplies nitrogen to the portion of the descending leg 304 near the outlet 310 and between the outlet and its baffle 312 . The nitrogen thus directed to the outlet 310 substantially completely prevents air from entering the furnace through the outlet 310. A plurality of inlets 330 supply hydrogen or cracked ammonia (3 parts hydrogen and 1 part nitrogen) to the cooling zone 318-%
supply Nitrogen and hydrogen (or cracked ammonia) to the furnace
The relative feed rates of are selected to create favorable conditions in the cooling zone and heat treatment zone for bright annealing of the stainless steel. By eliminating all or almost all air from the furnace, the amount of hydrogen or cracked ammonia that can otherwise be used can be much lower. Furthermore,
By sending a sufficient amount of nitrogen to the ascending leg 302 to prevent the flow of hydrogen from the descending leg 304 to the ascending leg 302.
The rate of hydrogen feed to the furnace can be limited to only that necessary to create a suitable atmosphere in the cooling and heat treatment zones. Therefore, much less hydrogen can be present in the atmosphere than in conventional processes using cracked ammonia. Nitrogen also flows from the ascending leg 302 to the descending leg 304.

従って冷却区域318と熱処理区域320の中の雰囲気
は窒素と水素の両方を含む。ただし冷却区域の方が水素
の比率が大きい。
The atmosphere within cooling zone 318 and heat treatment zone 320 therefore includes both nitrogen and hydrogen. However, the proportion of hydrogen in the cooling area is higher.

典型的に、分解アンモニアを使用する炉内でのステンレ
ス鋼の従来の光輝焼鈍においては毎時的2.600立方
フイー) (70,2m3)の分解アンモニアが使用さ
れたが、この実例においては全がス流量を毎時1,70
0から1,800立方フイート(45,9から48.6
 m3)のオーダーまで少なくすることができる。
Typically, in conventional bright annealing of stainless steel in a furnace using decomposed ammonia, 2.600 cubic feet per hour (70,2 m3) of decomposed ammonia were used; 1,70 per hour
0 to 1,800 cubic feet (45.9 to 48.6
m3).

冷却区域318内での適正な冷却を行うためには、熱処
理区域におけるよシ高い濃度の水素を含む雰囲気を使用
することが通常型まれる。これは窒素に比較して水素の
熱伝導性が高いからである。
Proper cooling within the cooling zone 318 typically involves the use of an atmosphere containing a higher concentration of hydrogen in the heat treatment zone. This is because hydrogen has higher thermal conductivity than nitrogen.

水素源が分解アンモニアである場合なら、冷却区域内の
水素濃度は60から62チにされよう(露点50℃)。
If the hydrogen source is cracked ammonia, the hydrogen concentration in the cooling zone will be 60 to 62 degrees (50°C dew point).

また水素源が商業純度水素のシリンダなら、水素濃度は
体積で54−60%にされよ(露点55℃)。しかし熱
処理区域における雰囲気内の水素濃度は、水素源が分解
アンモニアの場合には普通56から43体積チ、そして
水素源が圧縮された商業純度水素のシリンダの場合には
28から41体積チにされよう。このような雰囲気は、
毎時800から1.000立方フイート(21,6から
27 m3)の範囲内の流率で入口324と326から
上昇脚302内へ窒素を、毎時300カラ400立方フ
イー ) (8,1カラ10.8mB)の流率で入口3
28から下降脚304内へ窒素を、そして入口330か
ら冷却区域318内へ毎時400から450立方フイー
ト(10,8から12.15m3)の流率で分解アンモ
舅アを(あるいは毎時200から300立方フイー) 
(5,4がら8.1 vus)の流率で水素を)導入す
ることによって作ることができる。密度の低い水素は上
方へ移動し、そして上昇脚302の窒素が下降脚304
へ流れるため、ガスの分析結果は典型的に第3表に示さ
れるよ5′Jkものになる。
Also, if the hydrogen source is a cylinder of commercially pure hydrogen, the hydrogen concentration should be 54-60% by volume (55°C dew point). However, the hydrogen concentration in the atmosphere in the heat treatment zone is typically between 56 and 43 vol. h when the hydrogen source is cracked ammonia, and between 28 and 41 vol. h when the hydrogen source is a cylinder of compressed commercially pure hydrogen. Good morning. This kind of atmosphere is
Nitrogen is introduced into the lift leg 302 from inlets 324 and 326 at a flow rate within the range of 800 to 1.000 cubic feet (21.6 to 27 m3) per hour (300 to 400 cubic feet per hour) (8.1 to 27 m3). Inlet 3 at a flow rate of 8 mB)
28 into the descending leg 304 and cracked ammonia (or 200 to 300 cubic feet per hour) into the cooling zone 318 from the inlet 330 at a flow rate of 400 to 450 cubic feet per hour (or 200 to 300 cubic feet per hour). fee)
It can be made by introducing (hydrogen) at a flow rate of 5.4 to 8.1 vus. The less dense hydrogen moves upward, and the nitrogen in the ascending leg 302 moves to the descending leg 304.
As a result, the gas analysis results are typically 5'Jk as shown in Table 3.

この分析結果は、定量のステンレス鋼ストリップ(30
0シリーズ)を1050’0の温度で焼鈍した場合に得
られたものである。冷却区域内に必要な水素の正確な量
はストリップの厚さに応じて決められる。一般的にスト
リップが厚いほど、冷却区域内に所要な水素量状条くな
る。必要であれば、炉は定期的に、例えば週末ととに停
止することができるが、それでもなお、96体積−の窒
素と4体積−の水素とのガス混合物をセクション306
に供給することによシ、炉全nそのような雰囲気を作る
条件は維持される。
The results of this analysis are based on a quantitative stainless steel strip (30
0 series) was annealed at a temperature of 1050'0. The exact amount of hydrogen required within the cooling zone will depend on the thickness of the strip. Generally, the thicker the strip, the more hydrogen is required within the cooling zone. If necessary, the furnace can be shut down periodically, for example on weekends, but the gas mixture of 96 volumes of nitrogen and 4 volumes of hydrogen can still be removed from section 306.
By supplying the same atmosphere throughout the furnace, the conditions that create such an atmosphere are maintained.

実例4 この実例は、 FHDメツシュベル)PP’3での鉄ま
たは非鉄金属ス) +Jツブの光輝焼鈍に関する。
Example 4 This example concerns the bright annealing of ferrous or non-ferrous metals in FHD PP'3.

第6図において、メツシュベルト(図示せず)が処理さ
れるス) IJツブその他の金属を、入口602から炉
内へ送入し、そして出口604から炉外へ送出する。炉
は、入口602から出口604にかけて逐次的に、入口
区域606、熱処理区域608、及び冷却区域610馨
備える。熱処理区域608の反対側の冷却区域の610
の端部に、全体的に垂直な仕切り618と炉の壁とで画
成される室612,614.616が備えられる。摺動
プレート619が出口604に備えられている。
In FIG. 6, a mesh belt (not shown) is being processed.IJ pieces and other metals are fed into the furnace through an inlet 602 and out of the furnace through an outlet 604. The furnace includes, sequentially from inlet 602 to outlet 604, an inlet zone 606, a heat treatment zone 608, and a cooling zone 610. 610 in the cooling zone opposite the heat treatment zone 608
At the ends of the chambers 612, 614, 616 are provided which are defined by generally vertical partitions 618 and the walls of the furnace. A sliding plate 619 is provided at the outlet 604.

この摺動プレートはこれに最も近い仕切り618と共忙
更に別の室621″4!:画成する。
This sliding plate co-locates with the partition 618 closest to it and defines yet another chamber 621''4!:.

入口区域606内の室622と熱処理区域608との間
の個所で、フレアオフ装置620が入口区域606の頂
部または天井に結合される。室@22は、炉の壁、入口
6020個所で垂直に対しある角度をもつそ備えられる
第1絢動プレート626、及び、ヒンジ留めプレート6
24によって画成される。ヒンジ留めプレート624は
上下することKよって、その下縁部とメツシュベルト(
図示せず)との間の間隙の寸法を変えることができる。
A flare-off device 620 is coupled to the top or ceiling of the inlet area 606 at a location within the inlet area 606 between the chamber 622 and the heat treatment area 608 . The chamber @ 22 includes a wall of the furnace, a first sliding plate 626 provided at an angle to the vertical at the inlet 6020, and a hinged plate 6.
24. Since the hinged plate 624 can be moved up and down, its lower edge and mesh belt (
(not shown) can vary.

室612,614,616はそれぞれ上部窒素供給充満
室628及び上部窒素供給充満室630と連通し、そし
て室622は同じく上下の同様な窒素供給充満室632
,634と連通する。
Chambers 612, 614, and 616 communicate with upper nitrogen supply fill chamber 628 and upper nitrogen supply fill chamber 630, respectively, and chamber 622 also communicates with upper and lower similar nitrogen supply fill chambers 632.
, 634.

炉はまた、プレート626と熱処理区域60Bとの間の
炉の入口区域606に可変角度窒素射出器636を備え
る。また冷却区域6100熱処理区域608に隣接する
個所に窒素人口640が備えられる。更にまた、冷却区
域610の室612に隣接する個所に可変角度水素射出
器638が備えられる。
The furnace also includes a variable angle nitrogen injector 636 in the inlet area 606 of the furnace between plate 626 and heat treatment area 60B. A nitrogen population 640 is also provided in the cooling zone 6100 adjacent to the heat treatment zone 608. Additionally, a variable angle hydrogen injector 638 is provided in cooling zone 610 adjacent chamber 612 .

室612,614,616の構成が第7図に概略的に示
される。
The configuration of chambers 612, 614, 616 is shown schematically in FIG.

同図で分かるように仕切り618は、炉の天井644か
ら垂下する支持642にヒンジ留めされた鋼プレートま
たはフラップによって構成される。
As can be seen, the partition 618 is constructed by a steel plate or flap hinged to a support 642 depending from the ceiling 644 of the furnace.

炉の天井644と床646に複数個の離間したスロット
648が設けられ、これらスロット?通って窒素が室6
28と630から室612,614゜616へ流れるこ
とができる。室628,630は窒素源と接続する窒素
人口650と652ン有する0室628.630内にバ
ッフルプレート654と656が備えられて、入口65
0.652とスロット648との間に直接通路ができな
いようにする。従って操作中窒素はバッフル654゜6
56ン迂回し、スロッ)648Y通り、典型的にガスの
層流を作って炉の中へ流入する。窒素を出口の方向へ偏
向させ、その方向に水平な速度成分を作るため、仕切り
618は、これの下縁部が上級部より出口604に近く
なるように、垂MIC対し約10″の角度馨もって吊下
けられる。
A plurality of spaced apart slots 648 are provided in the ceiling 644 and floor 646 of the furnace. Nitrogen passes through chamber 6
28 and 630 to chambers 612, 614, and 616. Chambers 628, 630 are provided with baffle plates 654 and 656 in the 0 chamber 628, 630 having nitrogen ports 650 and 652 connected to the nitrogen source and connected to the inlet 65.
0.652 and slot 648 to prevent a direct path. Therefore, during operation, nitrogen is supplied to the baffle 654°6.
56 detour, slot) 648Y path, typically creating a laminar flow of gas into the furnace. In order to deflect the nitrogen in the direction of the outlet and create a horizontal velocity component in that direction, the partition 618 is angled at an angle of approximately 10'' with respect to the vertical MIC such that its lower edge is closer to the outlet 604 than its upper portion. It can be hung by holding it.

各仕切り618の下縁部は、処理される金属ストリップ
が炉を通過していくときその金属ストリップと接触する
。仕切りとP壁との間のガスRk笑質的に無くするため
、必要であれば、各仕切り618の縁部に緘封手段(図
示せず)を備えてもよい。それでも室どうしの間には、
仕切りの上縁部の上ン越えるものと、炉のメツシュベル
ト658を通過するものの連絡状態が残る。しかし必要
であればそのような上縁部にシールを備えるのは簡単で
ある。一般的に室612,614,616間の連絡状態
を少なくするほど、炉から出口端部604ン通って流出
する水素その他のガスの量を、またその出口604から
炉内に進入する空気の量を少なくでき、従って、室61
2,614,616と熱処理区域608との間の冷却区
域610内に高い水素濃度を作るに必要な窒素の量?少
なくでき、それと共に出口604の隣の室621内に非
発炎雰囲気が作られ、そして出口604がら空気が炉内
へ進入することも実質的に防止されるのである。
The lower edge of each partition 618 contacts the metal strip being processed as it passes through the furnace. If necessary, sealing means (not shown) may be provided at the edges of each partition 618 to substantially eliminate gas Rk between the partition and the P-wall. However, between the rooms,
Communication remains between what passes over the upper edge of the partition and what passes through the mesh belt 658 of the furnace. However, it is easy to provide a seal at such an upper edge if necessary. In general, the less communication between chambers 612, 614, and 616, the less hydrogen and other gases can exit the furnace through the outlet end 604, and the more air can enter the furnace through the outlet end 604. Therefore, the chamber 61
2,614,616 and the heat treatment zone 608 to create a high hydrogen concentration in the cooling zone 610? This also creates a non-flaming atmosphere in the chamber 621 next to the outlet 604 and substantially prevents air from entering the furnace through the outlet 604.

第6図と第7図に示される炉の操作は以下のように行わ
れる・ 音素が室628.630.632.634に供給され、
炉の空気を外に追出す。炉に備えられた加熱装置(図示
せず)Kよって熱処理区域608が熱処理温度まで加熱
される。次いで水素が可変角度射出器638から炉へ供
給される。射出器638の角度は典型的には、ガスを垂
直に対し20°の角度で下方向へ向け、そして炉の入口
端部の方向の水平速度成分をもたせるようなものにされ
る。水素は熱処理区域内の残留空気と反応し、これによ
って実質的に全ての残留空気が除去されると、ストリッ
プが炉内に連続的に送られて焼鈍される。このプロセス
が行われるとき、入口636と640が閉じられ、そし
てプレート624゜626.619が最下位置にあるよ
うに炉はセットされる。
The operation of the furnace shown in FIGS. 6 and 7 is carried out as follows: Phonemes are supplied to chambers 628.630.632.634,
Expel the air from the furnace. A heating device (not shown) K provided in the furnace heats the heat treatment area 608 to the heat treatment temperature. Hydrogen is then supplied to the furnace from variable angle injector 638. The angle of the injector 638 is typically such that it directs the gas downwardly at a 20° angle to the vertical and has a horizontal velocity component in the direction of the inlet end of the furnace. The hydrogen reacts with residual air in the heat treatment zone, and once substantially all residual air is removed, the strip is continuously passed into a furnace to be annealed. When this process is carried out, the furnace is set so that inlets 636 and 640 are closed and plates 624, 626, 619 are in the lowest position.

上下の供給室628と630から窒素が室612.61
4.616へ送られる。これら室612.614,61
6内には外気圧力より高い圧力が与えられる。従って窒
素の一部は呈616から室621へ流れ、出口604か
ら炉の外へ出ていく。射出器638から冷却区域610
内に水素が導入され、そして室616,614,612
から冷却区域610内に窒素が流れることにより、窒素
と水素のガス混合物が熱処理区域608内へ流れていく
。この方向性をもった流れは、一部は、仕切り618と
室612,614,616内のガス圧力とによって行わ
れる逆方向流に対する妨害により、そして一部は、熱処
理区域608から出る発炎ガスが7レアオフ装置620
内で燃やされることにより(このような燃焼は流れを炉
の入口602の方向へ導くのを助勢する)作られ゛る。
Nitrogen is supplied to chambers 612 and 61 from upper and lower supply chambers 628 and 630.
4. Sent to 616. These chambers 612, 614, 61
6, a pressure higher than the outside air pressure is applied. A portion of the nitrogen therefore flows from the chamber 616 to the chamber 621 and exits the furnace through the outlet 604. Injector 638 to cooling zone 610
Hydrogen is introduced into the chambers 616, 614, 612.
The flow of nitrogen into the cooling zone 610 causes a gas mixture of nitrogen and hydrogen to flow into the heat treatment zone 608 . This directional flow is caused in part by the obstruction to reverse flow provided by partition 618 and the gas pressure in chambers 612, 614, 616, and in part by the flaming gas exiting heat treatment zone 608. 7 rare off device 620
(such combustion helps direct the flow towards the furnace inlet 602).

ガスは、熱処理区域608の方向へ流れていく、筐たは
拡散していくに従い、その熱処理区域からの対流によっ
て次第に加熱される。このような加熱はガス′?:j1
張させ、冷却区域610内に逆圧ン作る。そこで、窒素
が適当な流率で室62Bと630に供給されている限り
、冷却区域610内の、室612に隣接し且つこの室と
熱処理区域608との間に位置する個所の圧力は雰囲気
圧力より高くなり、また熱処理区域608自体内の圧力
より高くなる。
As the gas flows toward the heat treatment zone 608, casing or diffusing, it becomes progressively heated by convection from the heat treatment zone. Is this kind of heating gas'? :j1
and create a back pressure in the cooling zone 610. Thus, as long as nitrogen is supplied to chambers 62B and 630 at a suitable flow rate, the pressure in cooling zone 610 adjacent to chamber 612 and located between this chamber and heat treatment zone 608 will be the ambient pressure. and higher than the pressure within the heat treatment zone 608 itself.

水素の一部分が全体的な流れ方向とは反対の方向に室6
12,614.61f1通って拡散することを理解すべ
きである。窒素と水素の導入率は炉の冷却区域610と
熱処理区域608内の水素濃度が比較的高くなるようK
(例えば50体積チ以上になるように)選はれるが、室
612,614゜616を通って全体的に出口604の
方向に拡散していく水素は窒素によって次第に薄められ
ていくので、その炉の出口604から出るときのガス混
合物は非発炎性のものになる。
A portion of the hydrogen flows into chamber 6 in a direction opposite to the overall direction of flow.
12,614.61f1. The nitrogen and hydrogen introduction rates are set such that the hydrogen concentration in the cooling zone 610 and heat treatment zone 608 of the furnace is relatively high.
(e.g., 50 volumes or more), the hydrogen that diffuses through the chambers 612, 614, and 616 generally in the direction of the outlet 604 is gradually diluted by the nitrogen, so that the furnace The gas mixture as it exits the outlet 604 will be non-flammable.

熱処理区域608内のガスの一部分は冷却区域610の
中へ拡散するが、炉を通るガスの正味流の方向に圧力差
があるため、熱処理区域608内のガスの大部分は炉の
入口602の方向へ流れる、既述したように発炎ガス混
合物はフレアオフ装置620内で燃焼される。供給室6
32と634から室622へ供給される窒素が、水素が
燃焼区域ン越えて流れるのt妨げ、また空気が入口60
2ン通って炉内へ流入するのン妨ける助けtする。
A portion of the gas in the heat treatment zone 608 diffuses into the cooling zone 610, but because of the pressure differential in the direction of the net flow of gas through the furnace, the majority of the gas in the heat treatment zone 608 diffuses into the furnace inlet 602. The flaming gas mixture flowing in the direction is combusted in the flare-off device 620 as described above. Supply room 6
Nitrogen supplied to chamber 622 from 32 and 634 prevents hydrogen from flowing beyond the combustion zone, and air is supplied to chamber 622 from inlet 60.
This helps prevent water from flowing into the furnace through the two pipes.

このように炉内への空気進入率を低く抑えることにより
、非酸化雰囲気を作るに必要な還元ガスの使用量をずっ
と少くすることができる。更に1つのフレアオフまたは
燃焼出口にだけ流れ1作るととくより、単位時間当りに
炉内で使用されるガスの総量を少なくすることができる
。本発明のこれらの長所は、金属または加工物に対する
処理の質′1j!:落すことなく得られるのである。
By keeping the rate of air ingress into the furnace low in this manner, the amount of reducing gas needed to create a non-oxidizing atmosphere can be much reduced. Furthermore, by creating only one flow at one flare-off or combustion outlet, the total amount of gas used in the furnace per unit time can be reduced. These advantages of the invention are due to the quality of the treatment on the metal or workpiece! : You can get it without dropping it.

熱処理区域ン600℃の温度で操作した場合に得られた
実験結果の摘要を第4表に示す。炉内の様々な場所Aか
ら工までにおいてサンプルを採ることによって水素の濃
度が測定され、またそれらサンプルは場所ムから工まで
における雰囲気の酸素ポテンシャルを測定するのにオU
用された。
Table 4 summarizes the experimental results obtained when the heat treatment zone was operated at a temperature of 600°C. The concentration of hydrogen is measured by taking samples at various locations in the furnace from location A to the workshop, and these samples are used to measure the oxygen potential of the atmosphere from location A to the workshop.
was used.

場所Aから工までは下記の通りである。The distance from location A to the construction site is as follows.

A−室622内、 B−フレアオフ装置620に近い入口区域606内、 C−熱処理区域608内、 D−場所Cより冷却区域610に近い熱処理区域608
内、 E−熱処理区域608と室612との間の冷却区域61
0内、 G−室614内、 H−室616内、 ニー室621内C 実験第1と第2とは、冷却区域と熱処理区域内の水素濃
度を比較的高くできると共に、出口604ヲ通って炉か
ら出ていくガスが非発炎性のものになっていることを示
している。実験第6では、入口640から追加の窒素が
炉に供給された。この結果、熱処理区域内の水素の比率
は実験第1と第2の場合より実質的に低くなったが、そ
れでもなお冷却区域内の水素比率は比較的高いものであ
った。このことは、冷却区域から熱処理区域への全体的
に一方向的な流れが得られたこと馨示している。
A- in chamber 622; B- in inlet area 606 closer to flare-off device 620; C- in heat treatment area 608; D- in heat treatment area 608 closer to cooling area 610 than location C.
E-cooling zone 61 between heat treatment zone 608 and chamber 612;
0, G-chamber 614, H-chamber 616, Knee-chamber 621, C. Experiments 1 and 2 allow the hydrogen concentration in the cooling zone and heat treatment zone to be relatively high, and the This indicates that the gas leaving the furnace is non-flammable. In run number 6, additional nitrogen was supplied to the furnace through inlet 640. As a result, the proportion of hydrogen in the heat treatment zone was substantially lower than in the first and second experiments, although the proportion of hydrogen in the cooling zone was still relatively high. This indicates that a totally unidirectional flow from the cooling zone to the heat treatment zone was obtained.

実験第4と第5は、室612,614,616へ供給さ
れる窒素の全てを上部充満室628から導入でき、また
室622へ供給される窒素を下部充満室634から導入
できることを示す。
Experiments four and five show that all of the nitrogen supplied to chambers 612, 614, 616 can be introduced from upper fill chamber 628, and the nitrogen supplied to chamber 622 can be introduced from lower fill chamber 634.

炉の出口端部近傍の室は、注文製のユニツ)Yその出口
端部に取付けて作るようにすることができ、これKよっ
て炉の長さt延長することができる。
A chamber near the outlet end of the furnace can be made by a custom-made unit attached to the outlet end, thereby extending the length of the furnace.

本発明の方法は、焼結される加工物上に付滑した油と潤
滑剤が酸化される区域を有する焼結用連続炉において実
施できる。そのような区域は炉の入口と熱処理区域との
間に置かれる。典型的には熱処理区域内の焼結温度は1
100℃、そして潤滑剤除去区域は500から700℃
の範囲内の温度に維持される。炉はこれの入口端部と出
口端部K、第6図と第7図に示されたような室ン備えら
れよう。このような炉においては、ガスが下記のような
率で供給され、そして入口端部近くでのみガスを燃焼し
尽すことにより好適なガス流が作られる。熱処理区域の
反対側の冷却区域の端部の室に毎時150から200立
方フイー) (4,05から5.41m3)の率で窒素
が供給され、そして炉の入口端部の室に同様な率で供給
される。吸熱ジェネレータ(典型的には約40体積チの
水素を含む)から発生されるガスが毎時100立方フイ
ート(2,7−1’)の率で、冷却区域内の室の外側で
あるが、その近くの個所で冷却区域内へ流される。その
ような吸熱ガスはまた、毎時250立方フイー) (6
,75,3)の率で、熱処理区域に近い個所で冷却区域
内に導入され、そして窒素が毎時650から400立方
フイート(9,45から10.8冒3)の率で1司じ区
域内へ導入される。こうして全体的に熱処理区域の方向
の窒素と水素の流れが作られ冷却区域と熱処理区域の両
方の中に還元条件が維持される。酸化区域において油及
び潤滑剤等が酸化される条件を作るため、炉の熱処理区
域と酸化区域との間の区域の中に、毎時200立方フイ
ート(5,4113)の給湿された窒素が送られる。こ
の給湿された窒素の添加は、焼結される加工物自体の脱
炭を起すことなしにその加工物上の潤滑剤等を酸化させ
るように行われる。酸化区域から出る発炎ガス混合物は
燃焼し尽される。この段階は全体的に炉入口の方向のガ
ス流を作るのン助ける。
The method of the invention can be carried out in a continuous sintering furnace having a zone where the oil and lubricant applied onto the workpiece to be sintered is oxidized. Such a zone is located between the furnace inlet and the heat treatment zone. Typically the sintering temperature in the heat treatment zone is 1
100℃ and the lubricant removal zone from 500 to 700℃
The temperature is maintained within the range of . The furnace may be equipped with a chamber at its inlet and outlet ends K, as shown in FIGS. 6 and 7. In such a furnace, gas is supplied at the following rate and a suitable gas flow is created by burning off the gas only near the inlet end. Nitrogen is supplied to the chamber at the end of the cooling zone opposite the heat treatment zone at a rate of 150 to 200 cubic feet per hour (4.05 to 5.41 m3), and to the chamber at the inlet end of the furnace at a similar rate. Supplied by Gas generated from an endothermic generator (typically containing about 40 volumes of hydrogen) at a rate of 100 cubic feet (2,7-1') per hour is outside the chamber within the cooling zone, but not within the cooling zone. Flows into the cooling area at a nearby point. Such an endothermic gas also produces 250 cubic feet per hour) (6
,75,3) into the cooling zone near the heat treatment zone, and nitrogen is introduced into the cooling zone at a rate of 650 to 400 cubic feet per hour (9,45 to 10.8 F3) per hour. will be introduced to This creates a flow of nitrogen and hydrogen generally in the direction of the heat treatment zone to maintain reducing conditions in both the cooling zone and the heat treatment zone. Two hundred cubic feet (5,4113) humidified nitrogen per hour is pumped into the area between the heat treatment zone and the oxidation zone of the furnace to create conditions for oxidation of oils, lubricants, etc. in the oxidation zone. It will be done. This humidified nitrogen addition is carried out to oxidize lubricants, etc. on the sintered workpiece without decarburizing the workpiece itself. The flaming gas mixture exiting the oxidation zone is burnt out. This step helps create a gas flow generally in the direction of the furnace inlet.

発炎ガス混合物が入口端部と出口端部の両方において燃
焼し尽される従来の炉の操作におけるより、ガス需要は
実質的に少なくなる。
The gas demand is substantially less than in conventional furnace operation where the flaming gas mixture is burnt out at both the inlet and outlet ends.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の方法を実施するためのメツシュベル
ト炉の概略図、 第2図は、第1図の炉に窒素とメタノールを供給するた
めの流れ回路ン示す概略ダイアダラム、第3図は、炉の
長さに沿った様々な個所における雰囲気の組成の典型的
な実例を示すグラフ、第4図は、連続焼結炉の概略図、 第5図は、ステンレス鍋の光輝焼鈍を行うための垂直炉
の概略図、 第6図は、本発明の方法を実施するための別のメツシュ
ベルト炉の概略図、 第7図は、第6図の炉の冷却区域の部分ン形成する室の
構造を示す概略ダイアダラムである。 2・・・メツシュベルト熱処理炉、4・・・加工物入口
、6・・・同出口、8・・・熱処理区域、10・・・冷
却区域、11・・・メツシュベルト、12・・、・ベル
ト送りローラ、14.16・・・ガス供給入口、18.
20・・・窒素/メタノール射出器、30.32・・・
窒素射出器、34・・・カーテン、38・・・煙道、4
0・・・指動プレート、50・・・窒素供給パイプライ
ン、52・・・メタノール供給パイプライン、82・・
・給湿器、200・・・連続焼結炉、202・・・加工
物入口、204・・・熱処理区域、206・・・入口区
域、208・・・加工物出口、210・・・冷却区域、
212・・・ガス混合物入口バイブ、214・・・窒素
供給射出器、216.228・・・窒素供給パイプライ
ン、222・・・窒素供給共通パイプライン、224.
238・・・窒素分配パイプ、226・・・カーテン、
234・・・水ジャケラ)、246・・・ガス混合パネ
ル、252・・・煙道、 300・・・垂直焼鈍炉、302・・・上昇脚、304
・・・下降脚、306・・・結合セクション、308・
・・加工物入口、310・・・同出口、312・・・バ
ッフル、314・・・加工物案内ロール、318・・・
冷却区域、320・・・熱処理区域、322・・・加熱
要素、324゜326.328 ・・・窒素入口、33
0・・・水素またはアンモニア入口、 602・・・FHDメツシュベルト熱処理炉加工物入口
、604・・・同出口、606・・・入口区域、608
・・・熱処理区域、610・・・冷却区域、612,6
14゜616.621,622・・・室、618・・・
仕切り、619.624,626・・・プレート、62
0・・・フレアオフ装置、628,630,632,6
34・・・音素供給充満室、636・・・窒素射出器、
638・・・水素射出器、640・・・窒素入口、64
2・・・仕切り支持、644・・・炉天井、646・・
・同法、61・・・スロット、650,652・・・窒
素入口、65〜。 656・・・バッフル、658・・・メツシュベルト。 代理人 浅 村   皓 外4名 図面の浄書(内容に変更なし) 板 手続補正書(方式) 昭和S2年 ノ月e日 特許庁長官殿 1、事件の表示 昭和52年特許願第1ΔRρtry’  、=2、発明
の名称 盾膓鯵焔1木 3、補iTEをする者 事件との関係 特許出願人 住  所 4、代理人 5、補正命令の日付 昭和9?年/ 月2C日 6、補正により増加する発明の数 7、補正の対象
1 is a schematic representation of a Metschbelt furnace for carrying out the process of the invention; FIG. 2 is a schematic diagram of a flow circuit for supplying nitrogen and methanol to the furnace of FIG. 1; FIG. , a graph showing typical examples of the composition of the atmosphere at various points along the length of the furnace; Figure 4 is a schematic diagram of a continuous sintering furnace; Figure 5 is a graph showing a typical example of the composition of the atmosphere at various points along the length of the furnace; FIG. 6 is a schematic diagram of another Metschbelt furnace for carrying out the method of the invention; FIG. 7 is the structure of the chamber forming part of the cooling zone of the furnace of FIG. This is a schematic diagram showing the diagram. 2...Mesh belt heat treatment furnace, 4...Workpiece inlet, 6...Same outlet, 8...Heat treatment zone, 10...Cooling zone, 11...Mesh belt, 12...Belt feeding Roller, 14.16... Gas supply inlet, 18.
20... Nitrogen/methanol injector, 30.32...
Nitrogen injector, 34... Curtain, 38... Flue, 4
0... finger plate, 50... nitrogen supply pipeline, 52... methanol supply pipeline, 82...
- Humidifier, 200... Continuous sintering furnace, 202... Workpiece inlet, 204... Heat treatment area, 206... Inlet area, 208... Workpiece outlet, 210... Cooling area ,
212... Gas mixture inlet vibrator, 214... Nitrogen supply injector, 216. 228... Nitrogen supply pipeline, 222... Nitrogen supply common pipeline, 224.
238...Nitrogen distribution pipe, 226...Curtain,
234... water jacket), 246... gas mixing panel, 252... flue, 300... vertical annealing furnace, 302... rising leg, 304
... Descending leg, 306 ... Connection section, 308.
... Workpiece inlet, 310 ... Same exit, 312 ... Baffle, 314 ... Workpiece guide roll, 318 ...
Cooling zone, 320... Heat treatment zone, 322... Heating element, 324° 326.328... Nitrogen inlet, 33
0...Hydrogen or ammonia inlet, 602...FHD mesh belt heat treatment furnace workpiece inlet, 604...Same outlet, 606...Inlet area, 608
...Heat treatment zone, 610...Cooling zone, 612,6
14゜616.621,622... room, 618...
Partition, 619.624,626...Plate, 62
0...Flare off device, 628, 630, 632, 6
34... Phoneme supply filling chamber, 636... Nitrogen injector,
638...Hydrogen injector, 640...Nitrogen inlet, 64
2... Partition support, 644... Furnace ceiling, 646...
- Same method, 61...Slot, 650,652...Nitrogen inlet, 65~. 656... Baffle, 658... Metschbelt. Agents Asamura and Kogai 4 engravings of the drawings (no changes to the content) Board procedure amendment (method) Nozuki e day, 1948 Mr. Commissioner of the Japan Patent Office 1, Indication of the case 1978 Patent application No. ΔRρtry', = 2. Name of the invention: 1.3. Relationship with the supplementary iTE case: Address of patent applicant: 4. Agent: 5. Date of amendment order: 1933? Year/Month 2C Day 6, Number of inventions increased by amendment 7, Subject of amendment

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)逐次的に設けられる入口、熱処理区域、冷却区域
、及び出口を備える連続炉内で金属を熱処理する方法に
おいて、該入口及び出口を通して空気が該炉内へ進入す
るのを実質的に防止すること、非反応ガス及び還元ガス
を該炉内の所定個所に導入すること、実質−的に該炉全
体を非酸化または還元条件忙し且つ該熱処理区域と冷却
区域とに異なる組成の雰囲気を作るため該炉内VC,f
ス流を作ること、及び該入口から出口まで該炉内に該金
属を通すことの諸段階を備える方法。 (2、特許請求の範囲第1項の方法において、該連続炉
が水平炉であり、該熱処理区域から流出するガスが実質
的に、該出口より該入口の方向へ流れる、方法。 (3)  特許請求の範囲第1項または第2項の方法に
おいて、該熱処理区域からガスが該冷却区域な通つて流
出するのを防止するため該非反応ガスが該冷却区域の1
つまたはそれ以上の個所へ供給される、方法。 (4)特許請求の範囲第6項の方法において、該非反応
ガスと還元ガスとが該冷却区域内へ導入され、該還元ガ
スの実質的な部分が該熱処理区域内へ流れるような流れ
が作られる、方法。 (51%許請求の範囲第2項から第4項までの任意1項
の方法において、空気が該出口から該炉内へ進入するの
を防止または実質的に規制するような該出口を通るガス
の正流を作るため、該冷却区域内の、または該出口の近
傍の1つまたはそれ以上の個所から該非反応ガスが該炉
内に導入される、方法。 (6)  !許請求の範8第2項から第5項までの任意
1項の方法において、処理される金属が該炉から出るの
を阻止することなく該炉へのガス流を防止する流れ規制
装置が該出口に設けられる、方法。 (7)特許請求の範囲第2項から第6項までの任意1項
の方法において、該炉出口に近い該冷却区域の部分が、
処理される金属を通すことのできる少なくとも1つの室
を画成する離間した仕切りとカーテン(または同様なも
の)の両方または一方を備え、該非反応ガスが数案の少
なくとも1つの中に直接導入される、方法。 (8)逐次的に設けられる入口、熱処理区域、冷却区域
、及び出口を備え、また少なくとも一方の端部またはこ
れの近傍く、処理される金属を通すことのできる少なく
とも1つの室を画成する離間した仕切りとカーテン(ま
たは同様なもの)の両方または一方を備える連続炉内で
金属を熱処理する方法において、熱処理のための適当な
雰囲気を作るため該熱処理区域内に適当な1つまたは複
数のガスを導入すること、数ケの外側から空気が数案を
通って数案と該熱処理区域との間の炉部分の中へ進入す
るのを実質的に防止するため数案に非反応ガスを供給す
ること、及び該入口から出口まで該炉内和金属を通すこ
とや諸段階を備える方法。 (9)  49許請求の範囲第7項または第8項の方法
において、 Pc ) Pu及びPu ) Paであり、ここで、P
cは数案または室の1つの中の圧力、Puは該室近傍及
び数案と該熱処理区域との間の該冷却区域内の圧力、 Paは雰囲気圧力 である、方法。 (II  %許請求の範囲第9項の方法において、少な
くとも2つの室が備えられ、そして、 Pc > Pu > Pt > Paであり、ここで、
Pcは該熱処理区域に最も近い該室内の圧力、Pu及び
paは特許請求の範囲第10項と同じ、ptは該熱処理
区域内の圧力 である、方法。 all  特許請求の範囲第1項の方法において、数ケ
が、頂部が連結される2つの全体的に垂直な脚を有する
垂直炉であり、熱処理される加工物が一方の該脚(上昇
脚)を通って上方へ、そして他方の脚(下降脚)を通っ
て下方へ送られ、熱処理区域が該下降膜内またはこれの
頂部近傍に備えられ、そして冷却区域が該下降腕内の該
熱処理区域の下側に備えられる、方法。 α2、特許請求の範囲第11項の方法忙おいて、還元ガ
スが該冷却区域と熱処理区域との両方または一方の中へ
導入され、該還元ガスが該上昇脚内へ流入するのを実質
的忙防止するため非反応ガスが該上昇脚の複数個の個所
内へ導入され、空気が該炉内へ進入するのを実質的に防
止するため非反応ガスが該上昇脚と下降腕の両方の出口
またはこれの近傍内へ導入され、該還元ガスが水素であ
り、そして該冷却区域忙導入され、該冷却区域と熱処理
区域とは窒素と水素とを含む雰囲気を収容し、該冷却区
域雰囲気内の水素の割合が該熱処理区域雰囲気における
より大きい、方法。
[Claims] (1) A method of heat treating metal in a continuous furnace having sequentially provided inlets, heat treatment zones, cooling zones, and outlets, wherein air enters the furnace through the inlets and outlets. introducing non-reacting gases and reducing gases into predetermined locations within the furnace; substantially preventing the entire furnace from undergoing non-oxidizing or reducing conditions; In order to create atmospheres with different compositions, VC, f
A method comprising the steps of creating a gas stream and passing the metal through the furnace from the inlet to the outlet. (2. The method of claim 1, wherein the continuous furnace is a horizontal furnace, and the gas exiting the heat treatment zone substantially flows from the outlet toward the inlet. (3) The method of claim 1 or 2, wherein the non-reacting gas is removed from one of the cooling zones to prevent gases from the heat treatment zone from escaping through the cooling zone.
A method of supply to one or more locations. (4) In the method of claim 6, the non-reacting gas and reducing gas are introduced into the cooling zone and a flow is created such that a substantial portion of the reducing gas flows into the heat treatment zone. How to be done. (51%) In the method of any one of claims 2 to 4, the gas passing through the outlet prevents or substantially restricts air from entering the furnace through the outlet. A method in which the non-reacting gas is introduced into the furnace from one or more points within the cooling zone or near the outlet to create a positive flow of The method of any one of paragraphs 2 through 5, wherein the outlet is provided with a flow restriction device that prevents gas flow into the furnace without blocking the metal to be processed from exiting the furnace. (7) The method according to any one of claims 2 to 6, wherein a portion of the cooling zone near the furnace outlet:
spaced partitions and/or curtains (or the like) defining at least one chamber through which the metal to be treated is passed, the non-reacting gas being introduced directly into at least one of the options; method. (8) defining, at or near at least one end, at least one chamber through which the metal to be treated can pass, comprising a sequential inlet, a heat treatment zone, a cooling zone, and an outlet; A method of heat treating metal in a continuous furnace comprising spaced partitions and/or curtains (or the like), in which one or more suitable heat treatment areas are provided to create a suitable atmosphere for the heat treatment. Introducing gas, introducing a non-reactive gas into the passages to substantially prevent air from outside the passages from entering through the passages and into the furnace section between the passages and the heat treatment area. A method comprising the steps of feeding and passing the metal through the furnace from the inlet to the outlet. (9) In the method of claim 7 or 8, Pc ) Pu and Pu ) Pa, where P
c is the pressure in the plan or one of the chambers, Pu is the pressure in the cooling zone near the chamber and between the plan and the heat treatment zone, and Pa is the ambient pressure. (II % In the method of claim 9, at least two chambers are provided, and Pc > Pu > Pt > Pa, where:
A method, wherein Pc is the pressure in the chamber closest to the heat treatment zone, Pu and pa are the same as in claim 10, and pt is the pressure in the heat treatment zone. all The method of claim 1, wherein the furnace is a vertical furnace having two generally vertical legs connected at the top, and the workpiece to be heat treated is in one of the legs (the rising leg). a heat treatment zone is provided in or near the top of the descending membrane, and a cooling zone is provided in the descending arm. Method provided on the lower side of. α2, during the method of claim 11, reducing gas is introduced into the cooling zone and/or heat treatment zone, substantially inhibiting the flow of the reducing gas into the ascending leg. A non-reactive gas is introduced into a plurality of locations in the ascending leg to prevent overloading, and a non-reactive gas is introduced into both the ascending leg and the descending arm to substantially prevent air from entering the furnace. the reducing gas is hydrogen and is introduced into the cooling zone, the cooling zone and the heat treatment zone containing an atmosphere containing nitrogen and hydrogen; the proportion of hydrogen in the heat treatment zone atmosphere is greater.
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